(57)【要約】  一実施形態では、ＬＥＤパッケージは、（ａ）基板と、少なくとも１つの電気的インターフェースと、少なくとも１つの電気的インターフェースを除くサブマウントのほぼ全体にわたって配置された非導電性反射材料とを含むサブマウントと、（ｂ）側面と少なくとも１つの接点とを有するＬＥＤチップと、を含む。ＬＥＤチップは、少なくとも１つの接点が少なくとも１つの電気的インターフェースに電気的に接続されるように、サブマウントにフリップチップ実装されている。ＬＥＤチップは、少なくとも１つの電気的インターフェースの実質的な部分を覆う。実質的に全てのチップは、反射性材料の上に延在している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、少なくとも１つの電気的インターフェースと、前記少なくとも１つの電気的インターフェースを除く前記基板の実質的に全体にわたって配置された非導電性反射材料と、を含むサブマウントと、
少なくとも１つの接点を有する少なくとも１つのＬＥＤチップと、を有し、
前記ＬＥＤチップは、前記少なくとも１つの接点が前記少なくとも１つの電気的インターフェースに電気的に接続されるように、前記サブマウントにフリップチップ実装され、前記少なくとも１つの電気的インターフェースの実質的な部分を覆い、
実質的にすべての前記ＬＥＤチップは、前記反射材料の上に延在していることを特徴とするＬＥＤパッケージ。
【請求項２】
前記反射材料は、上面を有する請求項１に記載のＬＥＤパッケージ。
【請求項３】
前記ＬＥＤチップの側面の領域の少なくとも９０％は、前記上面の上方にある請求項２に記載のＬＥＤパッケージ。
【請求項４】
前記ＬＥＤチップの全ては、前記上面の上方にある請求項２に記載のＬＥＤパッケージ。
【請求項５】
前記上面は、パッドの上面と実質的に同一平面上にある請求項２に記載のＬＥＤパッケージ。
【請求項６】
前記反射材料は、白色反射材料または二色性反射体を含む請求項１に記載のＬＥＤパッケージ。
【請求項７】
前記サブマウントは、前記上面が４００〜７００ｎｍの範囲の全波長において少なくとも９０％の反射率を有するように構成されている請求項２に記載のＬＥＤパッケージ。
【請求項８】
前記接点と前記電気的インターフェースとの間に、ダイ取り付けスタックをさらに含む請求項１に記載のＬＥＤパッケージ。
【請求項９】
前記ダイ取り付けスタックは、少なくとも約２、５、１０、２０もしくは５０μｍ、または、２〜５０μｍもしくは５〜２０μｍの範囲の厚さを有するＳｎ層を含む金属スタックである請求項８に記載のＬＥＤパッケージ。
【請求項１０】
前記基板は、実質的にセラミックで形成されている請求項１に記載のＬＥＤパッケージ。
【請求項１１】
前記実質的にすべては、少なくとも９０％である請求項１に記載のＬＥＤパッケージ。
【請求項１２】
前記実質的な部分は、少なくとも９０％である請求項１に記載のＬＥＤパッケージ。
【請求項１３】
前記ＬＥＤチップは、４３０ｎｍより短いピーク波長で発光するように構成されている請求項１に記載のＬＥＤパッケージ。
【請求項１４】
前記ＬＥＤチップおよび前記サブマウント上に配置された封入剤をさらに含み、
前記封入剤は、前記ピーク波長で０．１ｃｍ-１未満の吸収を有する請求項１３に記載のＬＥＤパッケージ。
【請求項１５】
前記ＬＥＤチップは、体積型である請求項１に記載のＬＥＤパッケージ。
【請求項１６】
前記パッケージの少なくとも一方の側面に前記反射材料から上方に延びる反射カップをさらに含む請求項１に記載のＬＥＤパッケージ。
【請求項１７】
前記反射カップは、前記パッケージの全ての側面に形成され、
光は、前記パッケージの上面から放射される請求項１６に記載のＬＥＤパッケージ。
【請求項１８】
光が前記パッケージの少なくとも側面から放射されるように、反射性上面をさらに含む請求項１６に記載のＬＥＤパッケージ。
【請求項１９】
前記少なくとも１つのＬＥＤチップのそれぞれは、フリップチップ構成の２つの接点を含み、
各接点は、前記サブマウントの前記電気的インターフェースに電気的に接続される請求項１に記載のＬＥＤパッケージ。
【請求項２０】
前記ＬＥＤは、ポンプ光を放射し、
前記ポンプ光の少なくとも２０％は、前記ＬＥＤの前記側面から放射される請求項１に記載のＬＥＤパッケージ。
【請求項２１】
前記少なくとも１つの電気インターフェースは、前記サブマウント上に配置された少なくとも１つの導電トレースと、前記少なくとも１つの導電トレースの第１の部分上に配置された少なくとも１つのパッドとを含み、それにより、前記少なくとも１つのパッドが配置されていない前記少なくとも１つ導電性トレースの第２の部分を規定し、
前記第１部分は、前記第２部分よりも小さい面積を有し、
前記非導電性反射材料は、前記第２部分の実質的に全体にわたって配置され、
前記少なくとも１つの接点は、前記少なくとも１つのパッドに電気的に接続され、
前記チップは、前記少なくとも１つのパッドの実質的な部分を覆う請求項１に記載のＬＥＤパッケージ。
【請求項２２】
前記第１の部分は、前記第２の部分の２０％以下である請求項２１に記載のＬＥＤパッケージ。
【請求項２３】
前記少なくとも１つのトレースは、少なくとも１つのパッドを有する２つのトレースを含み、
一方のトレースのパッドは、他方のトレースのパッドから一定の距離にある請求項２１に記載のＬＥＤパッケージ。
【請求項２４】
前記一定の距離は、１００μｍ以下である請求項２３に記載のＬＥＤパッケージ。
【請求項２５】
前記少なくとも１つの導電トレースは、第１の金属を含み、
前記少なくとも１つのパッドは、第２の金属を含む請求項２１に記載のＬＥＤパッケージ。
【請求項２６】
前記第１の金属および前記第２の金属は、同じである請求項２５に記載のＬＥＤパッケージ。
【請求項２７】
前記第１の金属および前記第２の金属は、銀よりも高い導電率および低い反射率を有する請求項２５に記載のＬＥＤパッケージ。
【請求項２８】
前記反射材料は、前記第２の部分上に少なくとも４０μｍの厚さを有する請求項２５に記載のＬＥＤパッケージ。
【請求項２９】
前記基板を貫通して配置され、前記少なくとも１つの電気的インターフェースに電気的に接続された少なくとも１つの貫通ビアをさらに含む請求項１に記載のＬＥＤパッケージ。
【請求項３０】
２つ以上の導電トレースを有するサブマウントと、
フリップチップ構成で前記サブマウントに取り付けられ、前記導電トレースの一部を覆い、４３０ｎｍ未満のピーク波長で発光するＬＥＤと、
前記チップが取り付けられた状態で、実質的に全ての前記導電トレースが覆われるように、前記サブマウント上に配置された非金属反射材料と、を含むことを特徴とするＬＥＤパッケージ。
【請求項３１】
前記サブマウントは、基板を含み、
前記反射材料は、前記基板上および前記トレース上に配置されている請求項３０に記載のパッケージ。
【請求項３２】
前記反射材料は、前記ピーク波長において少なくとも９０％の反射率を有する請求項３０に記載のパッケージ。
【請求項３３】
前記ＬＥＤは、体積型である請求項３０に記載のパッケージ。
【請求項３４】
前記ＬＥＤは、側面および上面と、前記反射材料とを有し、
実質的に全ての前記側面は、前記反射材料の上に延在する請求項３０に記載のパッケージ。
【請求項３５】
サブマウントと、
前記サブマウント上に配置された少なくとも１つの導電体と、
前記少なくとも１つの導電体の主要な部分上に配置された反射材料と、
前記反射材料の一部上に配置された保護層と、
少なくとも１つの接点を有する紫色ＬＥＤチップとを有し、
前記少なくとも１つの接点は、前記反射層を介して前記少なくとも１つの導電体に電気的に接続されていることを特徴とするＬＥＤパッケージ。
【請求項３６】
前記少なくとも１つの紫色ＬＥＤダイは、フリップチップ実装されている請求項３５に記載のＬＥＤパッケージ。
【請求項３７】
前記サブマウントは、リードフレームである請求項３５に記載のＬＥＤパッケージ。
【請求項３８】
前記サブマウントは、セラミック材料から本質的になる基板を含む請求項３５に記載のＬＥＤパッケージ。
【請求項３９】
前記反射材料は、導電性である請求項３５に記載のＬＥＤパッケージ。
【請求項４０】
前記反射材料は、銀である請求項３９に記載のＬＥＤパッケージ。
【請求項４１】
前記保護層は、多層反射スタックである請求項３５に記載のＬＥＤパッケージ。
【請求項４２】
前記保護層は、薄膜である請求項３５に記載のＬＥＤパッケージ。
【請求項４３】
前記保護層は、バインダーと、少なくとも１つの蛍光体とを含み、
前記バインダーは、フェニルシリコーンとは異なる請求項３５に記載のＬＥＤパッケージ。
【請求項４４】
前記保護層は、前記紫色光および１つまたは複数の大気物質の影響のうちの少なくとも１つから、前記少なくとも１つの反射層を保護するように構成されている請求項３５に記載のＬＥＤパッケージ
【請求項４５】
前記保護コーティングは、１．５５未満の最小屈折率を含む請求項３５に記載のＬＥＤパッケージ。
【請求項４６】
前記保護コーティングは、１．６より高い最大屈折率を含む請求項４５に記載のＬＥＤパッケージ。
【請求項４７】
前記保護コーティングは、前記少なくとも１つのＬＥＤの少なくとも一部上にさらに配置されている請求項３５に記載のＬＥＤパッケージ。
【請求項４８】
前記保護コーティングは、前記少なくとも１つの反射層の全体にわたって配置されている請求項３５に記載のＬＥＤパッケージ。
【請求項４９】
前記少なくとも１つの紫色ＬＥＤダイおよび前記少なくとも１つの反射層の上に配置された封入剤をさらに含む請求項３５に記載のＬＥＤパッケージ。
【請求項５０】
前記封入剤は、前記保護コーティング上にさらに配置されている請求項４９に記載のＬＥＤパッケージ。
【請求項５１】
前記保護コーティングは、前記封入剤上に配置されている請求項４９に記載のパッケージ。
【請求項５２】
前記封入剤は、少なくとも１つの蛍光体材料を含む請求項４９に記載のパッケージ。
【請求項５３】
前記保護層は、前記ＬＥＤパッケージが信頼性のある動作で機能するように構成されている請求項３５に記載のＬＥＤパッケージ。
【請求項５４】
前記信頼性のある動作は、少なくとも１０００時間、乾燥環境において、少なくとも３０Ａ・ｃｍ-２の電流密度および少なくとも８５℃の温度で連続動作を可能にし、
ＬＥＤパッケージの光出力は、初期の光出力から−２％以内に維持される請求項３６に記載のＬＥＤパッケージ。
【請求項５５】
前記保護層は、クラックを有さない請求項３５に記載のＬＥＤパッケージ。
【請求項５６】
電気的インターフェースを有するサブマウントと、
前記電気的インターフェースに接続されたＬＥＤチップと、
前記ＬＥＤチップと前記電気的インターフェースとの間の少なくとも１つのダイ接続部とを含み、
前記ダイ接続部は、少なくとも２μｍの厚さを有する少なくとも１つのＳｎ層を含むことを特徴とするＬＥＤパッケージ。
【請求項５７】
前記厚さは、２〜５０μｍの範囲内である請求項５６に記載のＬＥＤパッケージ。
【請求項５８】
前記厚さは、少なくとも２０μｍである請求項５６に記載のＬＥＤパッケージ。
【請求項５９】
前記ＬＥＤチップは、体積型である請求項５６に記載のＬＥＤパッケージ。
【請求項６０】
前記電気的インターフェースは、１５０μｍ以下のギャップによって分離された２つの電極を含む請求項５６に記載のＬＥＤパッケージ。
【請求項６１】
前記ギャップは、１００μｍ以下である請求項６０に記載のＬＥＤパッケージ。
【請求項６２】
前記ＬＥＤチップは、５００μｍ未満の横方向の寸法を有する請求項６０に記載のＬＥＤパッケージ。
【請求項６３】
前記ＬＥＤチップは、４００μｍ未満の横方向の寸法を有する請求項６２に記載のＬＥＤパッケージ。
【請求項６４】
前記電気的インターフェースは、厚さを有するトレースを含み、
前記厚さ対ギャップの比は、１：２〜２：１の範囲内である請求項６０に記載のＬＥＤパッケージ。
【請求項６５】
前記ＬＥＤは、ｎ接点およびｐ接点を有するフリップチップ構成を有し、
両方の接点は、２つのダイ接続を介して前記サブマウントに電気的に接触され、
各ダイ接続は、少なくとも２μｍの厚さを有する少なくとも１つのＳｎ層を含む請求項５６に記載のＬＥＤパッケージ。
【請求項６６】
前記ＬＥＤチップは、前記サブマウントから少なくとも２００ｇの剪断強度によって特徴付けられる請求項５６に記載のＬＥＤパッケージ。
【請求項６７】
前記ＬＥＤチップは、前記比Ｓ／Ｆが少なくとも３Ｅ−３ｇ／μｍ２であるように、前記サブマウントＳからの剪断強度、およびダイ実装面積領域Ｆによって特徴付けられる請求項５６に記載のＬＥＤパッケージ。
【請求項６８】
前記ＬＥＤチップは、前記サブマウントとの接続前に、少なくとも１つのダイ取り付け金属スタックを有し、
前記Ｓｎは、前記ダイ取り付け金属スタックの表面に存在する請求項５６に記載のＬＥＤパッケージ。
【請求項６９】
前記サブマウントは、前記ＬＥＤチップとの接続前に、少なくとも１つのダイ取り付け金属スタックを有し、
前記Ｓｎは、前記ダイ取り付け金属スタックの表面に存在する請求項５６に記載のＬＥＤパッケージ。
【請求項７０】
絶縁基板上に２つ以上のトレースを堆積する工程と、
各トレースの一部に少なくとも１つのパッドを配置する工程と、
前記基板および前記トレースを実質的に覆うが前記パッドを実質的に覆わないように、非導電性反射材料を堆積する工程と、
ＬＥＤチップを２つの前記パッドにフリップチップ実装する工程と、を含むことを特徴とするフリップチップＬＥＤ用のパッケージを製造する方法。
【請求項７１】
前記基板上に反射材料を噴射する工程をさらに含む請求項７０に記載の方法。
【請求項７２】
前記反射材料を堆積する工程は、カップを形成する工程を含む請求項７０に記載の方法。
【請求項７３】
前記カップを形成する工程は、型を使用する工程を含む請求項７２に記載の方法。
【請求項７４】
前記カップ内に蛍光体を堆積させる工程をさらに含む請求項７３に記載の方法。
【請求項７５】
前記反射材料を堆積する工程は、前記パッドを露出させるために前記反射材料を研磨する工程を含む請求項７０に記載の方法。
【請求項７６】
前記研磨する工程は、前記反射材料を前記パッドの前記上面と実質的に同一平面にする請求項７５に記載の方法。
【請求項７７】
前記反射材料は、前記パッドと±２０μｍ以内で同一平面上にある平面を有する請求項７０に記載の方法。
【請求項７８】
反射材料を含むカップを追加する工程をさらに含む請求項７０に記載の方法。
【請求項７９】
前記反射材料は、前記ＬＥＤチップが取り付けられる前に堆積される請求項７０に記載の方法。
【請求項８０】
前記ＬＥＤチップは、前記反射材料が堆積される前に取り付けられる請求項７０に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【関連出願】
【０００１】
本出願は、２０１６年６月２１日に出願された米国仮特許出願第６２／３５２，８６４号に基づいている。その出願の全ての内容はここに挿入される。
【技術分野】
【０００２】
本発明は、広くパッケージに関し、より具体的には、より短い波長のＬＥＤに適した発光ダイオード（ＬＥＤ）パッケージに関する。
【背景技術】
【０００３】
従来のミッドパワーパッケージ（ＭＰＰ）は、高い光反射率のために、露出される銀およびワイヤボンドダイを有するリードフレームアーキテクチャを使用する。典型的には、青色ポンプＬＥＤが使用され、フェニル系シリコーン中に封入される。そのようなシリコーンは、かなり高い屈折率（〜１．５）を有し、腐食／変色から銀を保護する傾向がある。
【０００４】
そのようなＭＰＰは青色のワイヤーボンドＬＥＤには十分であるが、出願人は、より短い波長のＬＥＤおよびフリップチップパッケージ用のそのようなパッケージに多くの欠点を確認した。（本明細書で使用されるように、短波長の光は、標準的な青色ＬＥＤよりも著しく短い波長の光を含む。例えば、４３０ｎｍ未満のピーク波長、４２０ｎｍ未満のピーク波長、または次の範囲のうちの１つのピーク波長である。２００〜４００ｎｍ、２００〜４３０ｎｍ、３００〜４００ｎｍ、３００〜４３０ｎｍ、３６０〜４００ｎｍ、３６０〜４３０ｎｍ、３８０〜４００ｎｍ、３８０〜４２０ｎｍ、３８０〜４３０ｎｍ、４００〜４２０ｎｍ、４００〜４３０ｎｍ、４００〜４４０ｎｍ）
【０００５】
第一に、出願人は、典型的なリードフレームパッケージが異なる熱膨張係数を有する部品を有することを認識している。それは、フリップチップ接続にストレスをかける傾向がある。具体的には、リードフレームコアは、銅などの金属でできている。これは、チップの半導体材料の熱膨張係数よりもはるかに高い熱膨張係数を有する。フリップチップの場合、チップの電気接点は、チップが比較的柔軟なワイヤを介してリードフレームに接続されるワイヤーボンドとは対照的に、リードフレームに直接接続されている。そのため、フリップチップ構成では、チップの接点とリードフレームとの間の直接接続は、パッケージの熱サイクルに伴って大きなストレスを受ける。このストレスは、チップの接続の信頼性だけでなく、チップ自体も傷つける。
【０００６】
第二に、チップを封入してそれをリードフレームに固定するためにしばしば使用されるフェニルシリコーンは、より短い波長で問題となる傾向がある。具体的には、フェニルシリコーンは、より短い波長（例えば、紫色光）を吸収する傾向がある。これにより、フェニルシリコーンが曇る原因となり、ＬＥＤパッケージの光学性能を低下させる。最終的に、信頼性障害を引き起こす。メチルシリコーンのような他のシリコーンは、より短い波長でより透明であるが、銀を保護するための効果的なバリアではない傾向がある。そのため、銀を変色させ、その反射率を経時的に失わせる。
【０００７】
第三に、リードフレームの従来の製造技術は、より小さいＬＥＤチップにとって「粗すぎる」傾向にある。具体的には、リードフレームは、通常、湿式エッチングを使用して製造される。湿式エッチングを用いて電気パッド間に小さな間隙を達成することは困難である。これは、フリップチップ装置における電極間の可能な最小間隔を制限する。しかしながら、ＬＥＤチップをできるだけ小さくすることが時には望ましい。
【０００８】
これらの制限を考慮して、出願人は、高い信頼性および光学性能を備えたフリップチップ、より短い波長のＬＥＤを収容することができる堅牢なＬＥＤパッケージアーキテクチャの必要性を認識した。本発明は、とりわけこの必要性を満たしている。
【０００９】
以下は、本発明のいくつかの態様の基本的な理解を提供するために、本発明の簡略化された概要を提示する。この概要は、本発明の広範な概説ではない。本発明の重要な／重大な要素を特定すること、または、本発明の範囲を描写することは意図されていない。その唯一の目的は、後で提示されるより詳細な説明の前置きとして、本発明のいくつかの概念を簡略化された形で提示することである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、一実施形態では、パッケージ内の導電体の露出を最小限に抑えるために、フリップチップＬＥＤおよび反射コーティングを有する寸法安定性基板を使用することを含む。具体的には、出願人は、サブマウントの大部分のために広範囲の温度にわたって寸法安定性である基板材料（例えば、セラミック）を使用することによって、パッケージ内の熱膨張差を最小化し、それによって、サブマウント上のＬＥＤチップとパッドとの間により堅牢な結合を促進することができることを発見した。
【００１１】
さらに、出願人は、フリップチップ構成が上述のようにサブマウントとＬＥＤチップとの間の電気的接続の完全性に関してある課題を提示する一方で、それが予期しない利益をもたらすことを発見した。例えば、チップが逆さまになっているので、それは、本質的にサブマウントとの電気的インターフェースを覆う。これはしばしば、ＬＥＤパッケージにおいて、低下した反射率の点である。フリップチップアーキテクチャは、ＬＥＤにも優れたヒートシンクを提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
一構成では、本発明は、パッケージを提供する。そのパッケージにおいて、比較的小さなパッドは、サブマウント内のＬＥＤチップと導電性トレースとの間の電気的結合を達成するために、サブマウントの表面に設けられている。小さなパッドは、フリップチップで隠されている。トレースとＬＥＤチップとの間の電気的接続はパッドを介しているので、残りのトレースを、反射性であるが必ずしも導電性ではない材料で覆う／隠すことができる。言い換えれば、一実施形態では、導電性を低下させることなく、トレースの反射性を高めるために使用される銀などの材料でトレースを被覆する必要はない。（上述のように、導電性および反射性である銀のような材料は、高価であるだけでなく、特に、特定のシリコン封入剤が紫色ＬＥＤ用に使用される場合、性能を損なうおよび低下させる傾向がある。）したがって、出願人は、パッケージの反射性を低下させる露出されたトレースを本質的に有さない構成のＬＥＤパッケージを開発した。
【００１３】
別の実施形態では、トレースは、反射性および導電性を提供する銀などの材料で被覆されている。しかし、材料は、その反射性を損なわずに、腐食から材料を保護するためにバリアで被覆される。パッケージの反射性を低下させる露出トレースを本質的に有さないＬＥＤパッケージの構成が提供される。
【００１４】
一実施形態では、フリップチップおよび反射層を有するＬＥＤパッケージが開示される。これは、非導電性サブマウント上のトレースを覆う。別の実施形態では、ＬＥＤチップをサブマウントに接続するための比較的小さなパッドと、トレースを覆う反射層とを有するＬＥＤパッケージが開示される。一実施形態では、ＬＥＤパッケージは、次の（ａ）と（ｂ）とを含む。（ａ）サブマウントは、基板と、サブマウント上に配置された少なくとも１つの導電トレースと、少なくとも１つの導電トレースの第１の部分に配置された少なくとも１つのパッドとを含む。それによって、少なくとも１つのパッドが配置されていない少なくとも１つの導電トレースの第２の部分を画定する。第１の部分は、第２の部分より小さい面積を有する。非導電性反射材料は、第２の部分のほぼ全体にわたって配置される。（ｂ）ＬＥＤチップは、少なくとも１つの接点が少なくとも１つのパッドに電気的に接続されるようにサブマウントにフリップチップ実装されている。ＬＥＤチップは、少なくとも１つのパッドの大部分を覆っている。
【００１５】
さらに別の実施形態では、ＬＥＤチップをサブマウントに接続するための比較的小さいパッドと、トレースを覆う反射層とを有するＬＥＤパッケージを製造する方法が開示される。一実施形態では、この方法は、（ａ）絶縁基板上に２つ以上のトレースを堆積する工程と、（ｂ）各トレースの一部に少なくとも１つのパッドを堆積させる工程と、（ｃ）基板およびトレースを覆うがパッドは覆わないように、非導電性反射材料を堆積させる工程と、（ｄ）反射材料を堆積させる工程の後、ＬＥＤチップを２つのパッドにフリップチップ実装する工程と、を含む。
【００１６】
さらに別の実施形態では、導電性および反射性材料で覆われた導電体に接続されたフリップチップを有するＬＥＤパッケージが開示される。これは、腐食を防ぐために、バリア層でさらに被覆される。一実施形態では、ＬＥＤパッケージは、（ａ）基板と、（ｂ）基板上に配置された少なくとも１つの導電体と、（ｃ）少なくとも１つの導電体の大部分にわたって配置された反射材料と、（ｄ）反射材料の一部上に配置された保護層と、（ｅ）少なくとも１つの接点を有する紫色ＬＥＤチップとを含む。少なくとも１つの接点は、反射層を介して少なくとも１つの導電体に電気的に接続されている。
【００１７】
さらに別の実施形態では、パッケージの構成要素の熱膨張の差に適応するためのコンプライアントダイアタッチメントを有するＬＥＤパッケージが開示される。一実施形態では、ＬＥＤパッケージは、（ａ）電気的インターフェースを有するサブマウントと、（ｂ）電気的インターフェースに接続されたＬＥＤチップと、（ｃ）ＬＥＤチップとサブマウントとの間のダイ接続部と、を含む。ダイ接続部は、少なくとも５μｍの厚さを有するＳｎの少なくとも１つの層を含む。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
図１は、本発明のＬＥＤパッケージの一実施形態の側面断面図を示す。
【００１９】
図２は、図１のＬＥＤパッケージの実施形態の上面図を示す。
【００２０】
図３は、本発明のＬＥＤパッケージの代替実施形態の側面断面図を示す。
【００２１】
図４（ａ〜ｄ）は、本発明のＬＥＤパッケージ（図４（ａ）および（ｂ））の異なる実施形態を従来技術のＬＥＤパッケージ（図（ｃ）および（ｄ））と比較する。
【００２２】
図５（ａ）、（ｂ）は、本発明のＬＥＤパッケージの他の実施形態の側面図である。
【００２３】
図６は、本発明のＬＥＤパッケージの別の実施形態を示す。
【００２４】
図７は、本発明のＬＥＤパッケージの別の実施形態を示す。
【００２５】
図８（ａ）−（ｃ）は、本発明のＬＥＤパッケージの一実施形態を調製するプロセス工程を示す。
【００２６】
図９（ａ）−（ｄ）は、図１のＬＥＤパッケージを製造するプロセス工程を示す。
【００２７】
図１０は、パッケージ化光出力対パッケージサイズの実験結果を示す。
【００２８】
図１１（ａ）は、異なる材料構成の反射率を示す。図１１（ｂ）は、カップ材料の反射率を示す。
【００２９】
図１２は、本発明のＬＥＤパッケージの色均一性を示す。
【００３０】
図１３（ａ）は、ｐ-金属スタックにクラックを有するダイの顕微鏡画像化を示す。図１３（ｂ）は、本発明のＳｎダイアタッチメントがその優れたコンプライアンスのために、クラックのような欠陥を示さなかったことを示す。
【００３１】
図１４は、異なる表面上の異なる構成の白色材料の反射率を示す。
【００３２】
図１５は、金属スタックの一実施形態を示す。
【００３３】
図１６は、接触再分配方式を有するフリップチップダイを示す。
【００３４】
図１７は、本発明の少なくとも１つの実施形態によるＬＥＤパッケージを示す。
【００３５】
図１８および１９は、本発明の様々な実施形態による保護コーティングの様々な実施態様を示す。
【００３６】
図２０は、本発明の一実施形態による多層保護コーティングを示す。
【００３７】
図２１は、本発明の実施形態による保護コーティングの反射率のグラフを示す。
【００３８】
図２２は、本発明の一実施形態による保護コーティングの透過率のグラフを示す。
【００３９】
図２３は、本発明の実施形態による様々な種類のＬＥＤパッケージの放射劣化のグラフを示す。
【００４０】
図２４は、本発明の実施形態による、異なる波長の放射光の存在下で、ＬＥＤパッケージの放射劣化のグラフを示す。
【００４１】
図２６は、本発明の実施形態によるＬＥＤパッケージの放射劣化のグラフを示す。
【００４２】
図２７は、本発明の実施形態による２つのファミリーのミッドパワーパッケージの画像を示す。
【００４３】
図２８は、本発明の実施形態による大気中の化学物質に曝露されたパッケージの画像を示す。
【００４４】
図２９は、本発明の実施形態によるＬＥＤパッケージの湿式高温動作寿命信頼性の比較を示す。
【発明を実施するための形態】
【００４５】
図１を参照すると、本発明のＬＥＤパッケージ１００の一実施形態が示されている。パッケージ１００は、サブマウント１５０を含む。そのサブマウント１５０は、基板１０１と、少なくとも１つの電気的インターフェース１６０と、少なくとも１つの電気的インターフェースを除くサブマウントのほぼ全体にわたって配置された非導電性反射材料１０６とを含む。パッケージは、側面１２０と、少なくとも１つの接点１０８とを有するＬＥＤチップ１０７も含む。ＬＥＤチップは、少なくとも１つの接点が少なくとも１つの電気的インターフェースに電気的に接続されるように、サブマウントにフリップチップ実装されている。実装されると、ＬＥＤチップは、少なくとも１つの電気的インターフェースのかなりの部分を覆い、実質的に全てのチップは反射材料の上に延在する。この実施形態の要素／特徴は、以下により詳細に説明される。
【００４６】
この実施形態の重要な特徴は、サブマウント１５０の表面上の電気的インターフェース１６０の領域が比較的小さく、それによって、サブマウントの残りの部分を反射材料１０６で覆うことを可能にすることである。また、電気的インターフェースの領域は比較的小さいので、それは、パッケージの非反射部分を最小限に抑えるためにチップで容易に覆われることができる。電気的インターフェースを除く実質的に全てのチップ上に反射性材料を配置することによって、電気的インターフェースのかなりの部分上にチップを配置することによって、サブマウントの導電体（反射性が悪い）は露出されない。一実施形態では、実質的に全てが少なくとも７５％、別の実施形態では少なくとも９０％、そして別の実施形態では少なくとも９９％である。一実施形態では、実質的な部分は、少なくとも７５％であり、より特定の実施形態では、実質な部分は、少なくとも９０％である。一実施形態では、電気的インターフェースの領域は、パッケージの上面の領域の２０％以下、他の実施形態では１０％以下、さらに他の実施形態では５％以下である。本明細書に記載のパッケージは、蛍光体材料をさらに含み得ることを理解されたい。蛍光体材料は、ＬＥＤダイの周囲に配置され、パッケージの一部または実質的に全てのパッケージを覆ってもよい。本説明では、パッケージの「上面」とは、蛍光体材料が分注される前の表面をいう。
【００４７】
電気的インターフェース１６０は、構成が異なってもよい。図１を参照すると、特定の一実施形態では、電気的インターフェースは、基板上に配置された導電性トレース１０２と、少なくとも１つの導電性トレースの第１の部分１０４に配置された少なくとも１つのパッド１０３とを含む。それにより、少なくとも１つのパッドが配置されていない少なくとも１つの導電トレースの第２の部分１０５を規定する。第１の部分１０４は、第２の部分１０５よりも小さい領域を有する（この文脈で使用される場合、領域はトレースの上面を指す。）一実施形態では、第１の部分は、第２の部分の７５％以下である。他の実施形態では５０％以下、さらに他の実施形態では２５％以下である。より特定の実施形態では、第１部分は、第２部分の１０％以下である。反射層１０６は、実質的に全ての第２の部分の上に配置されている。ＬＥＤチップ１０７は、少なくとも１つのパッド１０３に電気的に接続される。この取り付けは、通常、ダイの金属スタック１０８をサブマウントの金属スタック１１０に取り付けることによって達成される。上述のように、（上から見た場合）チップは少なくとも１つのパッドのかなりの部分を覆う。
【００４８】
図２を参照すると、図１の実施形態の平面図が示されている。上述のように、この実施形態の重要な特徴は、チップ１０７とトレース１０２との間の電気的接続がトレース１０２の小さい第１の部分１０４を覆う比較的小さいパッド１０３を介していることである。それにより、トレースの残りの部分（すなわち、第２の部分１０５）を反射層１０６で覆うことが可能になる。これは、パッドだけがパッケージの上面に露出しているため、重要な特徴である。さらに、パッドは比較的小さいので、パッケージの非反射部分を最小限に抑えるために、パッドは上述のようにチップによって容易に覆われることができる。一実施形態では、パッドの面積はパッケージの上面の面積の２０％以下、他の実施形態では１０％以下、さらに他の実施形態では５％以下である。
【００４９】
パッド１０３およびトレース１０２は、パッケージ内で露出されていないので、反射性である必要はない。代わりに、これらのトレースおよびパッドにそれぞれ使用される第１および第２の材料は、特定の用途／目的、例えば、電気伝導、熱膨張、コストなどのために最適化される。同様に、パッドに使用される材料は、トレースで使用される材料と異なる。これにより、各材料を特定の用途／目的のために最適化することがでる。一実施形態では、第１および第２の金属は、銀よりも高い導電性および低い反射性を有する。一実施形態では、パッドおよびトレースの材料は、導電性のために最適化されている。一実施形態では、材料は銅である。トレース１０２の寸法は、低抵抗を確実にするように選択される。特に、トレースの断面は、低抵抗を引き起こすのに十分である。いくつかの実施形態では、パッケージトレースの総抵抗は、１０オーム、５オーム、１オーム、０．５オーム、０．１オーム、０．０５オーム、０．０１オーム未満である。いくつかの実施形態では、トレースの断面は、少なくとも１０×１０μｍまたは２０×２０μｍまたは３０×３０μｍまたは４０×４０μｍまたは５０×５０μｍの面積を有する。さらにこの断面は、正方形である必要はない。トレースは、それらの高さよりも大きい幅を有する。その結果、トレースは、十分に細く、反射材料で容易に覆うことができる。いくつかの実施形態では、基板上のトレースの厚さは、５０μｍ、３０μｍ、２０μｍ、１０μｍ未満である。一実施形態では、それでもなお、トレースおよびパッド用の材料は、銀のような反射材料で被覆されている（例えば、トレースの側壁は、これらの側壁に拡散する光が失われないように、反射性にされる）。そして、トレースを覆う反射材料は、銀の変色に対するバリアとして働く。低抵抗のためにトレース断面を選択するこの自由度は、露出した金属トレースを有する従来技術と実施形態を区別する（この場合、断面を最小にして損失を制限する動機付けがある）。
【００５０】
図３を参照すると、電気的インターフェース１６０の別の実施形態が示される。ここで、電気的インターフェース１６０は、サブマウントを貫通して、基板１０１の底部まで延びるビア３６０の一部である。上述のパッドと同様に、ビアは、チップによって容易に覆われるサブマウント上の比較的小さな表面積を露出させる。ビアとトレースをさらに組み合わせることができる。例えば、図１および図２のトレースは、パッケージの表面実装を可能にするために、パッケージ内の他の場所のビアに接続される。
【００５１】
この実施形態の別の特徴は、実質的に全てのチップが反射材料の上に延在することである。これは、特に体積型ＬＥＤチップにとって重要な特徴である。体積型フリップチップの実施形態では、チップの基板は上を向いて（ダイエピの上）、光はチップの側面から放射される。（体積型チップは、以下でさらに詳しく説明される）このため、一実施形態では、チップの側面は、反射材料の上に延在する。これは、図４に示されている。図４は、様々な構成（ａ〜ｄ）を比較し、ダイ壁が反射材料の実質的に上方にある実施形態（ａおよびｂ）と、壁が反射材料の実質的に上方にない実施形態（ｃおよびｄ）とを対比している。図４（ａ）は、電気的インターフェース４０３と同一平面上にある白色反射体４０２を有する体積型ダイ４０１を示す。表面反射体は、パッケージの上面に印刷され、次いで所望の厚さまでラップ仕上げ／研磨される。いくつかの場合において、研磨は、表面反射体と金属層のうちの１つとが同一平面上にあることを確実にする（例えば、それらは±１０μｍまたは５μｍまたは２μｍ以内で平面である）。この場合、ダイ側面４０４から放射された光は、逃げることができる。これは重要である。なぜなら、大部分の光（例えば、１０％、２０％、３０％、４０％または５０％を超える）は、体積型ダイの側面から放射されるからである。図４（ｂ）は、白色材料４０６が電気的インターフェース４０７とほぼ同一平面上にある同様の実施形態を示す（それは金属の少し上または下にあるが、実質的にダイ側面の底部の上には延びない）。この場合もやはり、ダイ側面から放射された光は、逃げることができる。
【００５２】
図４（ｃ）は、薄膜ダイ４１０と、ダイ側面の底部４１０の実質的に上方に延びる白色材料４１１とを有するより標準的な構成を示す。図４（ｃ）の構成は、異なる製造プロセスによって得られる。そのプロセスにおいて、ダイが最初に取り付けられ、次に白色材料が流されてダイを濡らす。あるいは、図４（ｃ）の構成は、製造プロセスによって得られる。そのプロセスにおいて、白色材料は、サブマウント上の金属接点を露出させる開口部（窓部）を有するサブマウント上に形成され、次いでダイが窓部内に取り付けられる。薄膜ダイにとって、わずかな光（時には、１０％、５％または２％未満）は、側面から放射される。その結果、白色材料の突出は、それほど問題ではない。最後に、図４（ｄ）は、白色材料４２１が上方に延び、側面４２２の大部分を占め、実質的に光を遮断する体積型ダイ４２０を示す。
【００５３】
上述の態様（すなわち、白色材料はダイの上にはみ出ない）は、パッケージ製造プロセスと密接に関連している。特に、以下に説明する二金属プロセスは、そのような実施形態および図４（ａ〜ｂ）の形状を可能にする。これは、金属接点が形成され、開口部を有する白色反射体が形成され、そして、ダイが金属層に取り付けられ、図４（ｃ〜ｄ）の幾何学的形状をもたらす、より典型的な１金属層プロセスとは対照的である。
【００５４】
したがって、一実施形態では、実質的にすべてのチップは、反射材料の上に延在する。またはすなわち、反射材料は、チップの底部を大幅に越えて延在しない。図４（ａ）および（ｂ）は、電気的インターフェースと同一平面上またはそれより下にある反射材料の層を示しているが、他の実施形態も可能である。例えば、図５を参照すると、反射材料が電気的インターフェースの上にあるが、ダイがその上に実質的にある他の実施形態が示されている。具体的には、図５（ａ）は、電気的インターフェース５０３の上方に延在するが、依然としてダイの底部５０４の下方にある白色反射体５０２を有する体積型ダイ５０１を示す。図５（ａ）は、ダイの実質的に全ての側面５２０が依然として反射材料の上にあるが、電気的インターフェース５１３の上およびダイの底部５０４のわずかに上に延びる白色反射体５１２を有する体積型ダイ５０１を示す。本明細書で使用されるように、ダイの側面の面積の少なくとも９０％が反射材料の上に伸びる。別の実施形態では、ダイの側面の面積の少なくとも９５％が反射材料の上に伸びる。特定の実施形態では、ダイの側面の面積の少なくとも９９％は、反射材料の上に伸びる。したがって、いくつかの実施形態では、パッケージは、励起光の少なくとも１０％、２０％、３０％、４０％、または５０％がダイ側面から逃げるように構成される。本発明のこの態様は、反射材料がダイに対して横方向に近接する場合に特に関連がある。例えば、図５では、反射材料は、ダイの側壁に接している。図４では、反射材料は、ダイの側壁のすぐ近くにある。いくつかの実施形態では、この近接は望ましい。なぜなら、ダイと反射材料との間に横方向の大きい間隔（またはギャップ）を有すると、より低い反射性を有する他の材料（基板、金属トレースおよびパッド）を露出させる。いくつかの実施形態では、反射体とダイの側壁とは、１００μｍ、５０μｍ、１０μｍ未満の横方向の距離で隔てられている。いくつかの実施形態では、反射体とダイとを隔てる横方向の距離はない（例えば、反射体は、反射体を越えて突出するダイの縁部の下に存在してもよい）。本説明では、パッケージの上面に形成された反射体について言及する。これは、パッケージカップ（いくつかの実施形態に存在し、後述する）と混同してはならない。パッケージカップは、反射性で、ダイから垂直に突き出てもよい。しかし、それは、ダイからより大きい横方向の距離（通常、１００μｍ、２００μｍ、５００μｍ、１ｍｍより大きい）で形成される。その結果、光がダイの側壁から逃げることを妨げない。
【００５５】
反射層１０６は、白色反射材料または２色性スタックを含む。白色反射材料は、散乱によって光を反射する拡散材料を含む。これは、バインダー（シリコーンのようなソフトバインダーである）と、ＴｉＯ２（ルチル相、アナターゼ相、またはルチル相とルチル相の組み合わせを含む相の組み合わせを含む）やＺｎＯなどのような光を散乱するバインダーに埋め込まれた小粒子とを含む材料を含む。そのような材料は、いわゆる白色ゴム、およびシリコーン成形コンパウンド（ＳＭＣ）を含む。白色反射材料はまた、散乱のための空気孔を有する材料を含む多孔質材料、またはその間に空気を有する散乱要素の骨格で構成された材料である。任意のそのような材料にとって、幾何学的寸法（すなわち、散乱要素のサイズ、細孔・・・）は、１ｎｍ、１０ｎｍ、５０ｎｍ、１００ｎｍ、５００ｎｍ、１μｍ、５μｍ、１０μｍのオーダーにあり、または、１ｎｍ〜１０μｍ、１０ｎｍ〜５μｍ、５０ｎｍ〜５μｍ、１００ｎｍ〜５μｍを含む範囲内にある。これらの寸法は、様々な寸法の組み合わせであってもよい（例えば、散乱粒子は、約５０ｎｍ〜５００ｎｍの二峰性分布または５０ｎｍ〜５００ｎｍの範囲の広い分布、および、他のそのような組み合わせを有する）。一実施形態では、反射層は、導電性ではない。
【００５６】
２色性スタックの説明は、リードフレームの実施形態に関連して以下に与えられるが、この実施形態にも同様に適用可能である。二色性が使用されるとき、基礎となる材料は重要である。そのような場合、高反射性金属（ＡｇまたはＡｌなど）は、２色性の下でトレースを覆うために使用される。
【００５７】
基板１０１は、パッケージに剛性および強度を提供するための任意の構造であり、例えば、金属リードフレームまたは絶縁構造を含む。一実施形態では、絶縁基板は、実質的にセラミック製である。セラミックは、金属基板よりも優れた点を提供する。例えば、セラミックの熱膨張係数（ＣＯＥ）は、低いため、広い熱範囲にわたって寸法的に安定である。さらに、そのＣＯＥは、ＬＥＤチップのそれと類似している。したがって、チップおよび基板は、同様に膨張および収縮する。それによって、２つの間の電気的インターフェースにおける応力を低減する。一実施形態では、セラミックは、ＡｌＯｘ、ＡｌＮ、Ａｌ２Ｏ３、Ｓｉ３Ｎ４などのうちの１つを含む。一実施形態では、材料の熱伝導率は、例えば、少なくとも５、１０、３０、３０、５０、または１００Ｗ／（ｍ・ｋ）であり、または、５〜２００、２０〜２００、または５０〜２００Ｗ／（ｍ・Ｋ）の範囲内にある。いくつかの実施形態では、絶縁基板は、２．６〜６．８Ｅ−６／Ｋ（または１〜１０Ｅ−６／Ｋ）の範囲のＣＴＥを有する。これは、〜５．６Ｅ−６／Ｋ（または１〜１０Ｅ−６／Ｋの範囲内）である半導体のＣＴＥと非常に類似している。セラミックは、焼結およびホットプレスを含む様々な製造技術によって得られる。
【００５８】
いくつかの実施形態では、絶縁基板は、セラミックではなく、別の種類の材料である。その材料は、例えば、結晶質もしくは多結晶質材料、またはＰＣＢ（フレックス回路を含む）を含む。この最後の場合では、ＰＣＢまたはフレックス回路の接続を使用してＬＥＤを取り付けることができる。
【００５９】
いくつかの実施形態において、絶縁基板は、裏面電気接触のための貫通ビアを含む。いくつかの実施形態では、ビアは、銅を含む、または、実質的に銅でできている。図１は、接触貫通ビアを示さないが、そのようなビアは、図３を含む他の図に示されるように存在してもよい。
【００６０】
絶縁基板またはセラミック基板は、上述のように特定の用途に好ましいが、従来の金属リードフレームも異なる用途には好ましい。例えば、リードフレームは、安価であり、パッケージの製造可能性を向上させる傾向がある。この実施形態にも適用可能なリードフレームの説明を以下に提供する。
【００６１】
任意のダイを使用することができるが、パッケージは、紫外放射、紫外線放射、近紫外線放射を含む、上記のようなより短い波長に特によく適している。
【００６２】
いくつかの実施形態では、パッケージは、１つまたは複数のフリップチップＬＥＤダイを含むように構成される。ダイは、直列、並列、または直列−並列の組み合わせで構成される。例えば、図２を参照すると、パッドとトレースは、ダイを直列に接続するように構成されている。より具体的には、いくつかの実施形態では、各フリップチップＬＥＤダイ１０７は、パッケージの２つの電気的に絶縁されたトレース１０２の間のギャップを、１つの電気的に絶縁されたトレースのパッド１０３に取り付けられたｐ−接点１０８ａで橋渡しする。そして、ｎ−接点１０８ｂは、他の電気的に絶縁されたトレース１０２のパッドに取り付けられる。
【００６３】
フリップチップＬＥＤダイは、高い信頼性、および／または良好な熱的性能、および／または高性能を有するために、パッケージへの良好なダイアタッチメントを有するように特別に構成されている。これは、適切なダイ金属スタック１０８およびサブマウント金属スタック１１０を用いて達成することができる。この目的のために、サブマウントパッドは、ダイの取り付けに適した金属スタック１１０でさらに覆われる。スタック１１０は、Ｎｉ、Ｐｄ、Ａｕ、またはダイの取り付け用として知られている他の金属を含む。それらは、ＥＮＥＰＩＧ（無電解ニッケル無電解パラジウム浸漬金）またはＥＮＩＧ（無電解ニッケル浸漬金）を含む技術によって形成される。一実施形態では、スタックは、厚いＳｎ層を含む。一実施形態では、Ｓｎは、スタックのダイ側（パッケージ側ではなく）にある。いくつかの実施形態において、ダイスタック１０８は、スタックにおけるコンプライアンスを提供するために、比較的厚いＳｎの層を含む。特に、Ｓｎは、スタック１０８上の最後の金属であり、パッケージへのダイの取り付けに使用される。以下では、ＬＥＤダイのメタライゼーション方法について説明する。ダイの取り付け金属という用語は、パッケージ金属スタック１１０と接触するダイ１０８の金属スタック（ｐまたはｎ接点）を指す。一般に、異なる金属が２つのＬＥＤ電極への抵抗接点に必要であるので、ｐ−接点１０８ａおよびｎ−接点１０８ｂ用の金属スタックは異なっている。
【００６４】
いくつかの実施形態では、ダイの取り付けは、はんだ合金を使用して行われる。これらの合金は、２８０℃を超えるリフロー温度で、約８０重量％の金および約２０重量％のスズを含む合金のような共晶または近共晶金−スズ合金を含む。あるいは、はんだ合金は、第１に１００％スズ、または、改善された機械的性質のために銅および銀のような合金元素を有するスズである。これらの合金は、２００〜２３５℃の範囲で溶融する。あるいは、はんだ合金は、１１８℃で融解する４８％スズと、５２％インジウムとの共晶合金のように、２３５℃未満の融解温度を有するビスマスおよび／またはインジウムを含む。使用されるはんだ合金の選択は、次の点を考慮に入れてもよい。強力で、導電性、熱伝導性および信頼性のあるはんだ接合を形成するために、パッケージ上のメタライゼーションの反応と、パッケージ材料とＬＥＤダイとの間の熱膨張差と、パッケージの動作温度と、他の製品のパッケージの組み立てにおける他のはんだの使用と、そして、ダイにはんだを付与する方法とである。
【００６５】
いくつかの実施形態において、ダイの取り付けは、金−スズはんだを使用して行われる。はんだ合金は、蒸着、スパッタリング、メッキ、または他の技術によってＬＥＤダイ上に付与される。例えば、金−スズ合金は、金とスズの供給源、または混合した金−スズ合金の供給源から熱蒸着によって、約２μｍ（または１、５、１０μｍ）の厚さである層として堆積される。層のパターニングは、ＬＥＤダイのアノードまたはカソードのいずれかに接続するダイの領域を画定するために、標準的な技術、例えば、フォトレジストリフトオフ法、または湿式エッチング、または乾式エッチングによって達成される。金−スズ合金は、はんだ合金の化学的反応性が低いため、高信頼性用途に特に選択される。
【００６６】
別の実施形態では、ダイの取り付けは、はんだ材料として純粋なスズの使用で行われる。スズは、蒸着、スパッタリング、メッキ、または他の技術によって、ＬＥＤダイ上に付与される。例えば、スズは、少なくとも約２、５、１０、２０、または５０μｍ、または、２〜５０μｍまたは５〜２０μｍの範囲の厚さを有するＳｎ層として、熱蒸着によって堆積される。層のパターニングは、ＬＥＤダイのアノードまたはカソードのいずれかに接続するダイの領域を画定するために、標準的な技術、例えば、フォトレジストリフトオフ法、または湿式エッチング、または乾式エッチングによって達成される。スズの使用は、パッケージ内の材料と、ＬＥＤダイとの間の熱膨張差を吸収するのに特に有用である。例えば、パッケージは、約７．２ｐｐｍ／Ｃの熱膨張係数を有する酸化アルミニウム（または同様のセラミック）で実質的に構成されている。一方、ＬＥＤダイは、約３．９ｐｐｍ／Ｃの熱膨張を有するＧａＮで実質的に構成されている。スズの高い延性、低弾性率、厚い層を経済的に適用する能力、およびより低い溶融温度のすべては、ＬＥＤダイとパッケージとの間の熱歪みの差を吸収するために、金−スズ共晶よりもスズおよび高スズはんだに有利に働く。アノードとカソードのはんだ接点間の大きい熱膨張係数および／または長い長さを有するパッケージ材料の場合、金−スズはんだを有するダイは、リフロー温度からの冷却後、ダイとパッケージの異なる熱収縮のために、はんだのひび割れが発生し、結果としてダイの取り付け後に開回路になることがある。
【００６７】
実験では、パッケージは、約５０ｐｐｍ／Ｃの熱膨張係数を有するシリコーン成形化合物と、約１７ｐｐｍ／Ｃの熱膨張係数を有する銅とから実質的になるリードフレームパッケージだった。この実験では、ＬＥＤダイの一部は、１．７ミクロンの金−スズはんだを使用した場合のはんだクラックのため、リフロー後に電気的に開放された。この部分は、はんだ材料として５ミクロンのスズを使用した場合、減少した。
【００６８】
図１３は、Ｓｎダイの取り付けの有益な効果を示す。この実験でも、ＡｕＳｎ系ダイと、Ｓｎ系ダイは、リードフレームパッケージに組み立てられた。リフロー後、ＡｕＳｎダイは損傷を受け、漏れやすくなった。図１３（ａ）に示すように、研磨された上面を通してダイを顕微鏡で撮像すると、ｐ-金属スタックにクラックが見られた。このクラックは、（断面によって確認されるように）金属のマイグレーションおよび短絡を可能にした。これは、パッケージの機械的歪みと、ＡｕＳｎダイの取り付けのコンプライアンスの低さに起因する。これに対し、図１３（ｂ）は、Ｓｎダイがより良好なコンプライアンスのおかげで、そのような欠陥を示さなかったことを示す。そのような結果は、大量のダイに繰り返された。
【００６９】
いくつかの実施形態において、基板およびダイは、５（または１０または３）ｐｐｍ／Ｃ未満だけ異なる熱膨張係数を有してもよい。
【００７０】
基板とダイとの間の良好な熱膨張マッチングを有するパッケージにおいてさえ、Ｓｎダイの取り付けが望ましい。例えば、サブマウントは、それらの熱膨張がダイの信頼性に悪影響を及ぼす可能性があるほど十分に厚い金属トレースを依然として組み込んでもよい。例えば、図１のようなデュアル金属パッケージでは、金属スタックの全高さＨ１＋Ｈ２は大きく、例えば、数十μｍまたは５０μｍ、７５μｍ、１００μｍより大きい。このような場合、Ｓｎダイの取り付けは、リードフレームパッケージの場合と同じように、有益な効果を有する。
【００７１】
パッケージとＬＥＤダイとの高さの差を調整するために、はんだは、溶融後に異なるはんだ厚さを達成するために、異なる濡れ性で異なる領域に堆積される。この設計の詳細は、米国特許出願第１４／６１５，３１５号に記載され、参照により組み込まれる。濡れ制御の他に、濡れ防止層の下に層が設けられる。アノードおよびカソード接点へのはんだ合金の反応および浸透を制限し、さらに機械的コンプライアンスを提供する。これらの層は、スズダイの取り付け金属のために特別に選択されてもよい。例えば、スズは、リフロー中にかなりの量の金を溶解および／または金と反応することができる。この反応は、脆い金属間化合物層の形成のように、はんだの信頼性または機械的性質に望ましくない影響を及ぼす。他方、はんだとの化学的相互作用が非常に低い材料は、強いはんだ接合を形成しない。例えば、クロムは、スズの浸透に対する優れたバリアとして作用するが、これらの金属間の界面は非常に弱い。他の材料は、脆い金属間化合物の形成を制限しながら、強い界面形成を可能にする中間反応速度を有する。例えば、チタン、ニッケル、および白金のバリア層は、リフロー中にスズとゆっくり反応する。これらの層は、様々な技術によって、例えば、蒸着またはスパッタリングによって、堆積される。堆積プロセスから生じるフィルム欠陥の場合、交互の材料で多層を順に設けることが有利である。その結果、第１層の欠陥は、次の層によって覆われ、保護される。一例では、バリアスタックは、電子ビーム蒸着によって堆積された３対の１００ｎｍＴｉおよび１００ｎｍＰｔを備えている。有害な脆い層を形成することなく、アノードまたはカソード接点にスズの浸透に対するバリア機能を提供するために、他の材料の組み合わせおよび厚さが可能である。別の例では、１００ｎｍＴｉ、５０ｎｍＮｉ、５０ｎｍＴｉ、１００ｎｍＰｔ、５０ｎｍＮｉ、および８０ｎｍＰｔのシーケンスが、スズはんだリフローに対するバリアを提供する。別の例では、より延性の高い金属または合金の厚い層は、はんだバリアの下に設けられ、組立工程またはパッケージからの機械的歪みをさら調整する。例えば、機械的コンプライアンスを提供するために、５００ｎｍ金または１μｍアルミニウムをアノードおよび／またはカソード接点の上で、バリア層の下に堆積させる。
【００７２】
図１５を参照すると、いくつかの実施形態では、金属スタック１５００（ｐ−接点および／またはｎ−接点用）は、以下の通りである。
【００７３】
ＧａＮ １５０１／［接点金属スタック１５０２］／Ｐ＊（Ｔｉ１５０３／Ｐｔ１５０４）１５０７／［中間金属１５０５］／Ｓｎ１５０６
【００７４】
あるいは、より一般的には：
【００７５】
ＧａＮ １５０１／［接点金属スタック１５０２］／Ｐ＊（Ｔｉ１５０３／金属１５０４）１５０７／［中間金属１５０５］／Ｓｎ１５０６
【００７６】
ここで、Ｐは、１、２、３、４、５、８、１０または２〜１０の範囲である整数であり、「Ｐ＊」は、かっこにおいて、２層スタック（１５０３／１５０４）の多重反復１５０７を示す。接点金属スタック１５０２は、Ａｇを含む高反射性金属を含む。それは、ＬＥＤダイのｐ型またはｎ型半導体材料に対する抵抗接点を形成するように構成されている。接点金属スタックおよび中間金属スタックはさらに、Ｔｉ、Ｐｔ、Ａｕ、Ａｌ、Ｎｉの金属のうちのいくつかを含む。ここで、ＧａＮを例として取り上げるが、半導体を含む他の材料を使用することができる。
【００７７】
はんだ材料はまた、良好な機械的および熱的特性を有するパッケージ金属材料との結合を形成するように選択されてもよい。はんだ材料は、パッケージ仕上げ剤１１０と反応する。例えば、パッケージ仕上げ剤は、電気めっき銀もしくは無電解ニッケル／浸漬金、または無電解ニッケル／無電解パラジウム／浸漬金からなる。スズはんだおよび銀仕上げ剤の場合、溶融スズは、パッケージからいくらかの銀を溶解し、銀−スズ金属間化合物を形成する。ダイの取り付け工程では、フラックスは、はんだおよびパッケージ上の表面酸化物を低減し、強い結合の形成を促進するために付与される。例えば、穏やかに活性化された樹脂フラックス（ＲＭＡフラックス）を塗布し、パッケージ−フラックス−ＬＥＤダイアセンブリを２３２℃以上に加熱する。これにより、スズはんだを溶融させ、パッケージおよびダイメタライゼーションとの接合を形成する。
【００７８】
いくつかの実施形態において、様々な金属は、１５０℃より高いが２６０℃より低いリフロー温度、または、１８０〜２５０℃、２００〜２４０℃の範囲のリフロー温度でダイを取り付けることができるように選択される。
【００７９】
別の実施形態では、ダイの取り付けは、パッケージ上に分配される異方性導電ペーストを使用して行われる。ダイをペースト中に置き、そして熱処理を適用して接続部を形成する。この場合、ＬＥＤダイ自体にはんだ材料を付与する必要はない。同様に、ダイの取り付けは、電気接点を形成するために硬化される導電性エポキシを用いて行われる。これらの場合、ペーストまたはエポキシの間の金属の選択は、アノードおよびカソード接点材料が劣化しないように、組み立ておよび使用温度との適合性のために選択される。例えば、１つまたは複数のバリア層は、化学的安定性、冶金的安定性、機械的安定性および電気的安定性のために、アノードおよびカソード接点の上に追加される。例えば、金または白金の最終表面層を使用して、電気接点の形成を妨げる表面酸化物の蓄積を防ぐことができる。最終層の下に、下層の材料と、ペーストまたはエポキシとダイ接点との間の拡散バリアと、に対する接着を提供するためのチタンとニッケルの層があってもよい。一例では、１００ｎｍのチタン、１００ｎｍのニッケル、および５０ｎｍの金の層がダイ上に設けられる。他の層は、拡散バリアおよび最終表面を改善するために含まれる。このような層は、チタン−タングステン合金、クロム、ジルコニウム、バナジウム、タンタル、モリブデン、コバルト、銅、アルミニウム、パラジウム、ロジウム、それらの合金、およびそれらの組み合わせを含む。
【００８０】
いくつかの実施形態では、ダイの取り付け側のｎ型金属１０８およびｐ型金属１０８は、高収率のダイの取り付けに適しているが、ダイの寸法が与えられた理由の範囲内で、距離間隔を有する。例えば、距離間隔は、２５０〜５００μｍの範囲の典型的な横方向の寸法を有するダイ上で、少なくとも３０、５０、１００、１５０、または２００μｍである。これにより、より大きい限界寸法を有するパッケージへのダイの取り付けが可能になる。例えば、パッケージ表面の電極１１０が幅Ｗの間隙によって分離されている場合、ダイ側面の分離は、この値に適応するように拡大縮小される。例えば、それは、Ｗの少なくとも５０％、７５％、１００％、１２５％、または１５０％である。当業者は、小さいダイがダイのほんの一部であるギャップ距離を必要とし、パッケージ内のギャップも小さくする必要があることを理解する。ウェットエッチングによって成形された銅リードフレームのような特定のパッケージ技術は、１５０μｍ以下のギャップに到達する困難性を有する。それ故、同様の寸法の小さなダイの選択を制限する。ここで、絶縁されたサブマウント上のパッケージ技術は、１：２、１：３、２：１、または３：１のアスペクト比、または、金属の厚さと横方向のギャップ幅との間で１：２〜２：１の範囲のアスペクト比に達することができる。したがって、約８０μｍの銅の厚さは、約８０μｍのギャップを達成することができる。こうして、３５０μｍの幅のダイが電極間に妥当な間隔のギャップ、例えば、１００μｍを有することを可能にする。したがって、一実施形態では、チップの横方向の寸法は、５００、４００、３５０、または３００μｍ未満である。電極間のギャップは、１５０、１２５、１００、または７５μｍ未満である。
【００８１】
図１６を参照すると、いくつかの実施形態では、ダイ１６００は、接触再分配方式を有するフリップチップダイである。すなわち、エピ側１６０１のダイのｎ−接点１６０２およびｐ−接点１６０３の領域は、ダイの取り付け側のｎ−接点１６０４およびｐ−接点１６０５の領域と異なる。典型的に、ｐ−接点は、垂れ下がりを低減するために、エピ側で最大にされる（例えば、ダイの実装面積の少なくとも８０％または９０％がｐ−接点である）。一方、面積のバランスは、ダイの取り付け側で異なる。たとえば、ｎ−接点は、ダイの実装面積の少なくとも２０％、３０％、または４０％を占める。誘電材料１６０６を使用して、ｎ-金属およびｐ-金属を絶縁する。
【００８２】
上述のように、ダイおよびパッケージ用のメタライゼーションの選択は、本発明の他の態様と相互作用し得ることを理解されたい。
【００８３】
例えば、低温（すなわち、２８０℃未満または２５０℃未満）でのリフローを可能にすることができる。これは、次に、プロセス温度と両立しない他の材料をパッケージ内で使用することを可能にする。例えば、白色反射材料または保護バリアは、２３０℃でのプロセス工程と適合するが、２８０℃では適合しない。
【００８４】
さらに、ダイメタライゼーションは、望ましいダイアーキテクチャを可能にする。 例えば、小さなフリップチップダイは、（約１×１ｍｍ２の面積を有する従来のフリップチップダイとは対照的に）接触面積が小さいので、ダイ剪断を起こしやすい。したがって、従来のＡｕＳｎダイの取り付けとは対照的に、ダイの取り付け金属としてＳｎを使用することは、良好なダイの取り付けを有する小型フリップチップダイを可能にする。いくつかの実施形態では、ダイは、約２５０２μｍ２（例えば、２５０μｍの辺を有する正方形であるが、三角形のような他の形状も可能である）、または、５００２（または、３００２、２００２、１００２）μｍ２より小さいベース面積を有するフリップチップである。これは、良好なダイ取り付けを保証するために、ｐ−および／またはｎ−スタック内のＳｎ金属と組み合わさられる。
【００８５】
さらに、いくつかの実施形態では、ダイは体積型である。体積型ダイは、少なくとも５０μｍ（または２０、８０、１００、１５０μｍ）の厚さまたは２０〜５００μｍの範囲の厚さによって、あるいは、１０％以上（時には単位オーダー）である特徴的な横方向の寸法で割った高さの比（以下に定義する）によって、定義される。これは、ダイの厚さが約１〜１０μｍの厚さであり、その横の辺（または特徴的な横方向の寸法）が約０．５〜２ｍｍ幅である薄膜ダイとは対照的である。薄膜ダイとは対照的に、この体積型の態様は、ダイをさらに強化する。いくつかの実施形態では、体積型ダイは、バルク導電性ダイ基板を有する。これは、ＩＩＩ族窒化物基板またはバルクＧａＮ基板またはＳｉＣまたはＺｎＯまたはＧａＯｘまたは他の導電性基板（好ましくは透明）を含む。他の実施形態では、ダイ基板は、サファイアのように絶縁性で透明である。体積型フリップチップの実施形態では、ダイ基板は、上を向く（ダイエピの上）。透明基板は、光がダイの側面から逃げるのを助ける。いくつかの実施形態では、ダイによって放射された光の少なくとも１０％または２０％または３０％は、その側壁から逃げる。
【００８６】
いくつかの実施形態では、良好なダイの取り付け適性は、十分なダイ剪断強度によって特徴付けられる。 約６０，０００μｍ２の面積を有するダイの場合、望ましいダイ剪断値は、２００ｇ、２５０ｇ、３００ｇを超えてもよい。剪断力は、ダイの面積に比例してもよい。
【００８７】
ダイの取り付け金属に関する本教示は、機械的コンプライアンスが必要とされる状況において特に適している。これは、前述のように、フリップチップダイの横方向の寸法が小さい場合、発生する。ダイの特徴的な横方向の寸法は、その面積の平方根（その上面図の実装領域の面積を意味する）として定義される。特徴的な横方向の寸法が５００μｍ未満（そして４００μｍ、３００μｍ、２００μｍ、１００μｍ未満）であるとき、機械的コンプライアンスが必要である。本出願人の様々な実験において、特徴的な横方向の寸法は２５０μｍである。さらに、機械的コンプライアンスは、フリップチップダイが十分に厚い金属層に接触する場合、望ましい。例えば、金属トレースがセラミック基板の上に形成されたとしても、厚いトレースは、十分な熱膨張を有する。それらは、ダイの損傷を引き起こす。これは、トレースの厚さが３０μｍ、５０μｍ、１００μｍより大きい場合に発生する。これに関連して、関連するトレースの厚さは、ダイの下の金属の総厚さである。例えば、図１を参照すると、それは、厚さＨ１＋Ｈ２である。
【００８８】
いくつかの実施形態では、パッケージの性能を向上させるために、追加の構造または特徴がサブマウントに提供される。例えば、いくつかの実施形態では、蛍光体材料は、サブマウント上に形成されるカップ内に含まれる。図６は、サブマウント６５０の上に形成されたカップ／キャビティ６０１を有するパッケージ６００の一実施形態の断面図を示す。ここで、サブマウントは、基板と、金属層と、表面反射材料とを含む。このカップは、例えば、射出、トランスファーまたは圧縮インサート成形を使用して製造することができる。あるいは、カップは、シリコーンの打ち抜きシートを成形することによって、または、レーザーカットされたセラミックプレートを取り付けることによって、別々に製造することもできる。あるいは、反射性の材料（例えば、白いゴム材料など）を閉じた形状に施すことによって描くこともできる。この開示に照らして、さらに他の実施形態は、当業者によって理解される。いくつかの実施形態において、カップがサブマウントに接合されるとき、それは、５μｍ、１０μｍ、２５μｍ、５０μｍ未満である接合層厚さ（ＢＬＴ）を有する接合層を特徴とする。いくつかの実施形態では、接合層は、高い反射率を有し、および／または、その厚さは、光学損失を回避するために最小化される。カップが成形される場合、それは表面反射体と同じ工程で形成される。カップは、内部に蛍光体材料を分注するために使用される。この場合、放射された光（ポンプ光および蛍光体変換光を含む）のための発光領域は、カップの上面によって画定される。あるいは、蛍光体材料は、ダイ上に形成されてもよい（例えば、チップスケールパッケージダイまたはダイ上の共形蛍光体フィルムの場合）。これらの場合、カップは、蛍光体によって放射された光を封じ込めるのに依然として有用であり、その横方向の伝搬を制御するのに依然として有用である。
【００８９】
いくつかの場合において、パッケージは、フリップチップＥＳＤダイであるＥＳＤダイ６０２を含む。そのような場合、カップは、ＥＳＤがパッケージに取り付けられた後、ＥＳＤによる光吸収を回避するために、ＥＳＤの上に成形される。
【００９０】
図７を参照すると、光学パッケージの効率を高めるために、白色反射体をパッケージの様々な部分にさらに噴射することができる。噴射された白色反射体７０１は、高い反射性を有する。それは、図７に示すように、サブマウント７５０がカップ７０２と接する界面で噴射される。これは、エポキシのＢＬＴを隠し、より適切なカップを形成する。ＥＳＤチップがパッケージ内に存在する場合、噴射された白色材料はまた、ＥＳＤチップを覆うために使用される（したがって、その光吸収を減少させる）。噴射に加えて、白色材料を分配するために、他の局所分配方法を使用することができる。いくつかの場合、１００μｍ（または５０、２０、１０μｍ）未満の横方向の最小特徴サイズを有する白色反射材料を分配することができる局所分配方法が使用される。
【００９１】
別の実施形態では、パッケージは、前述の特徴のいくつかを組み合わせたものである。 たとえば、それは、図１のデュアルトレース／パッド構造を含む。トランスファー成形反射体カップは、ＦＣ ＥＳＤも覆う。白色の高反射性反射体材料は、パッケージの上面からパッドの上面まで充填する。
【００９２】
他の実施形態では、カップは存在しない。代わりに、蛍光体材料は、一度に（すなわちタイルレベルで）いくつかのパッケージにわたって分注されてもよい。分注プロセスは、針分注ツールからの分注、噴射、噴霧、印刷、コンフォーマルフィルムコーティング、または他の既知の蛍光体プロセスからの分注である。パッケージは後で（例えば、タイルをのこぎりで切る／壊すことによって）個片化される。蛍光体もまた、そのような個片化工程中に分離される。そのような場合、パッケージ側面は、蛍光体側面（ならびに、絶縁基板の側面など）を含む。光は、パッケージ側面およびその上側から放射される。
【００９３】
さらに、いくつかの実施形態では、蛍光体材料の上面は、反射体（白色反射体または鏡面反射体である）で覆われている。反射体は、蛍光体上に直接形成されてもよく、または、エアギャップが存在してもよい。そのような実施形態では、光は、側面からではなく上面から放射される。さらに、いくつかの側面が、いくつかの側面のみ（または１つの側面のみ）が光を放射するように、反射体で覆われている。そのようなパッケージは、ディスプレイ用途および導波路／導光体結合に有用であるサイドファイア（またはサイドエミッタ）パッケージの形態を構成する。しかしながら、それらは、パッケージの上面が光を発し、パッケージが単にその側面上で傾斜している標準的なサイドファイアパッケージとは対照的である。
【００９４】
図８は、そのような実施形態のための可能な製造プロセスを示す。図８（ａ）では、ダイ８０１は、パッケージサブマウントのタイル８０２に取り付けられている（簡単にするために、サブマウントの詳細な構造は、示されていない。それは、本明細書に記載の構成の１つに相当する。それは、金属トレースおよび反射体を有するセラミック基板を含む）。図８（ｂ）では、タイル８０１は、蛍光体８０３で覆われている。蛍光体は、蛍光体−シリコーン−スラリー分注（例えば、ニードルディスペンサーを有する）、スプレー／スプレーコーティング／ジェット、印刷（スクリーン印刷を含む）を含む様々な技術によって施される。これは、平坦な上面を有してもよいが、必須ではない。上部反射体８０４も形成される。これは、本出願において論じられている反射材料の１つであり、スプレー、分注、成形、機械的取り付けまたは接着によって形成される。図８（ｃ）では、ダイは、パッケージに個片化される（パッケージは、１つまたは複数のダイを含む）。個片化は、切断、鋸引き、スクライビング、へき開、レーザー切断または他の技術によって達成される。さらに、側面反射体８０５をパッケージのいくつかの側面またはすべての側面に形成する。図８（ｃ）では、パッケージ８０６は、上部反射体と、１つの開放側面ファセット８０７と共に示されている。この場合、側面ファセットは、発光面となる。逆に、すべての側面が覆われており、蛍光体の上面ファセットが透明である場合、上面ファセットは発光面となる。いくつかの場合において、ファセットのほんの一部のみが透明であり、発光面を構成する。
【００９５】
いくつかの場合において、上面反射体および側面反射体は、単一工程で形成される。いくつかの場合において、部分的な個片化が行われる（例えば、最終パッケージの一部のファセットのみを個片化する）。次いで、側面反射体が形成される（例えば、部分的に個片化されたパッケージの通りに分配される）。次に、個片化を終えて、発光面となる開放面を露出させる。いくつかの場合において、いくつかまたはすべての蛍光体表面と、いくつかまたはすべての反射体材料との間にエアギャップがある。
【００９６】
そのようなパッケージの幾何学的形状の様々な態様が関連する。ダイは、正方形ベース、長方形ベース、三角形ベース、ダイアモンドベースを含む任意の形状を有する。ダイは、体積型である。いくつかの場合において、ダイの厚さは、蛍光体材料の高さの少なくとも１０％（または、２０％、３０％、５０％）である。個片化は、正方形の実装面積、長方形の実装面積、または他の形状を有するパッケージを形成する。発光面は、正方形、長方形、三角形などの形状を有する。
【００９７】
図９を参照すると、サブマウント９５０を作製するプロセスの一実施形態が示されている。工程（ａ）において、セラミック基板９０１を準備する。この特定の実施形態では、セラミック基板は、ビア９０５用のいくつかのボア９０１を有する。
【００９８】
ステップ（ｂ）において、トレース９０３が基板上にメッキされる。 そうすることで、ビア９０５が埋められる。この特定の実施形態では、基板の底部は、トレース９０３がビア９０５を介して底部接点９０４に接続されるように、接点９０４でめっきされている。ステップ（ｃ）において、パッド９０６がトレースに追加される。トレース／パッドは、スパッタリングおよび／または電気メッキを含むメッキを含む様々な技術によって形成される。金属トレースは、例えば、銅、アルミニウム、金などを含む任意の導電材料で形成される。例えば、一実施形態では、パッケージ１００は、銅トレースおよびパッドを含む。トレースは、最大約５、１０、１５、２０、２５、または３０μｍ、または、１０〜３０μｍの範囲の厚さを有する。パッドは、最大約４０、４０、５０、６０、７０、８０、９０、１００、１２０、もしくは１５０μｍ、または、２０〜２００μｍもしくは４０〜１００μｍの範囲の厚さを有する。
【００９９】
図１に示すようなそのような二層パッケージでは、トレースおよびパッドの平面レイアウトは、同一である必要はない。例えば、トレースは、パッケージを横切って走り、電気的接続を提供する。一方、パッドは、ダイの取り付けパッドを提供するために局所的にのみ存在してもよい。さらに、パッドのレイアウトは、それらの表面被覆率を最小にするように構成されている。例えば、パッドは、ダイと実質的に同じ実装面積を有している。その結果、ダイは、実質的にまたは完全に、電気的インターフェースの領域を覆う。
【０１００】
ステップ（ｄ）において、反射材料９０７は、サブマウントに追加される。これは、トレース上の反射体の優れた反射率、例えば、４００〜７００ｎｍの範囲のすべての波長で９０％を超える反射率を保証する。一実施形態では、反射材料を研磨して、パッド９０６と同一平面上に仕上げる。金型を使用して、反射材料をカップ９０８に形成する（上述）。このような場合、パッケージ表面を覆う平面反射材料９０７とカップ９０８は、同じ成形工程で形成される。いくつかの実施形態では、白色反射体は、ダイの取り付け後に白色反射体を分注するよりむしろ、ＬＥＤダイが取り付けられる前に、形成される。そうすることは、ＬＥＤダイよりむしろ、パッケージと同一平面上にある白色反射体を有することを容易にする。これは、特に、体積型ダイにとって有利である。
【０１０１】
可能性のあるプロセスフローのより詳細な工程リストを以下に列挙する。このリストは、カップ９０８と反射層９０７が一緒に形成されるプロセスに対応する。
１．スパッタシード金属
２．写真イメージ
３．Ｃｕ１めっき
４．写真イメージ
５．Ｃｕ ２めっき
６．ポリッシュ底部Ｃｕ
７．ストライピング／エッチング
８．ポリッシュ上部Ｃｕ
９．Ｃｕ２の上部に金属スタックを形成するためのＥＮＥＰＩＧまたはＥＮＩＧ
１０．ＥＳＤチップのダイの取り付け
１１．ＳＭＣのような反射材料を有するモールド反射体カップおよびパッケージ反射体
１２．タイル上のＳＭＣのフラッシュを解除する
１３．ＬＥＤチップのダイの取り付け
１４．蛍光体を分配
【０１０２】
いくつかの実施形態は、ＬＥＤダイを封入するために、および／または、発光材料（本明細書では蛍光体とも呼ばれるが、量子ドットを含む当技術分野で知られている様々な材料を使用することができる。）用のバインダーを形成するために、実質的に透明な材料を利用する。
【０１０３】
図１７は、様々なバインダーの透過を示している。それは、２つのシリコーン材料の吸収係数１７００（ｃｍ−１）を示す。高屈折率（ｎ〜１．５）のフェニルシリコーンにとって、吸収１７０１は、かなり高い。それは、５００ｎｍ未満の波長で０．１ｃｍ-１以上、４３０ｎｍ未満の波長で０．１５ｃｍ-１以上である。すべての高屈折率シリコーンがすべての可視波長でそのような吸収を示すわけではない。しかしながら、それらは、しばしば短波長で、望ましくない高い吸収を示す。これに対して、より低い屈折率（ｎ〜１．４１）のメチルシリコーンにとって、吸収は、すべての波長で０．０５ｃｍ-１未満である。ここで、真の吸収は、（透過率と反射率に基づいて）測定によって解決されない。それは、実質的に０．０５ｃｍ-１未満である。いくつかの実施形態は、短波長、短波長範囲（前述のような）、または、ポンプＬＥＤのピーク波長で、低い吸収を有するバインダーを利用する。適切な低吸収値は、０．１ｃｍ-１、０．０５ｃｍ-１、０．０２ｃｍ-１、０．０１ｃｍ-１、０．００５ｃｍ-１未満である。これらは、いくつかのシリコーンによって達成されるが、ガラス、ゾル−ゲル、ポリシラザンを含む有機物を含む他の材料によっても達成される。これらの材料のいくつかは、１．３、１．４、１．５、１．６、１．７、１．８よりも高い値を含む所望の高い屈折率と所望の高い透明性とを組み合わせてもよい。いくつかの場合において、屈折率は、高屈折率粒子（例えば、ＡｌＯｘ、ＺｎＯ、ＴｉＯｘ、ＮｂＯｘなどのナノ粒子）を含めることによって、増大される。
【０１０４】
図１７は、発光ダイオード（ＬＥＤ）パッケージ１７００を示す。図示の実施形態では、ＬＥＤパッケージ１７００は、サブマウント１７０２と、紫色ＬＥＤダイ１７０４と、少なくとも１つの反射層１７０６と、保護コーティング１７０８とを含む。紫色ＬＥＤダイ１７０４は、サブマウント１７０２に結合されている。少なくとも１つの反射層１７０６は、サブマウント１７０２の少なくとも一部の上に配置される。さらに、保護コーティング１７０８は、反射層１７０６の少なくとも一部の上に配置される。
【０１０５】
一実施形態では、ＬＥＤパッケージ１７００は、紫色ＬＥＤダイ１７０４および少なくとも１つの反射層１７０６の上に配置された封入剤（カプセル材）をさらに含む。様々な実施形態では、封入剤は、少なくとも１つの保護コーティング層１０８の上にさらに配置される。様々な実施形態において、封入剤は、紫色ＬＥＤダイ１７０４によって放射された光の少なくとも一部を変換するように構成された１つまたは複数の波長変換材料を含む。
【０１０６】
一実施形態では、サブマウント１７０２は、電力を搬送するための端子を備える絶縁基板を含む。例えば、サブマウント１７０２は、端子１７１２ａおよび１７１２ｂを形成する金属領域を有するセラミック材料を含む。金属領域は、サブマウント１７０２の上部および底部に貫通ビアおよび金属を含む。一実施形態では、金属領域は銅を含む。銅の上部表面は、（拡散バリアとしての）ニッケルと、１または複数の反射層１７０６とを含む金属でさらに覆われる。様々な実施形態において、端子１７１２ａと１７１２ｂとの間の領域は、非金属反射材料で被覆されてもよい。例えば、端子間の領域は、白色反射体で被覆されている。１つまたは複数の実施形態では、サブマウント１７０２は、リードフレームであり、および／または、１つまたは複数の傾斜領域を有する。特に、１７０２は、実質的に金属リード（銅を含む）、または、金属リードと、シリコン成形化合物のような射出材料で作られた本体を有する。
【０１０７】
一実施形態では、紫色ＬＥＤダイ１７０４は、紫色光を放射する。例えば、紫色ＬＥＤダイ１７０４は、４００ｎｍから４３０ｎｍの範囲内のピーク内で、紫色光を放射するように構成されている。図１７に示されるように、ＬＥＤパッケージ１７００は、単一の紫色ＬＥＤダイを含む。しかしながら、他の実施形態では、ＬＥＤパッケージ１７００は、２つ以上の紫色ＬＥＤダイを含む。一実施形態では、紫色ＬＥＤダイ１７０４は、三角形または正方形の形状を含む。さらに、紫色ＬＥＤダイ１７０４は、フリップチップダイであってもよい。
【０１０８】
紫色ＬＥＤダイ１７０４は、サブマウント１７０２に結合される。一実施形態において、紫色ＬＥＤダイ１７０４は、サブマウント１７０２の対応する端子（１７１２ａおよび１７１２）に結合される２つ以上のパッドを含む。一実施形態において、紫色ＬＥＤダイ１７０４のパッドは、はんだ接合部を介してサブマウント１７０２の端子に結合される。
【０１０９】
多くの実施形態において、紫色ＬＥＤダイ１７０４は、多くの照明用途において様々な利点を提供する。しかしながら、多くの実施形態において、紫色ＬＥＤダイの使用は、シリコーンおよび／またはシリコーンと接触する材料（例えば、反射層）の劣化をもたらす光化学反応のために、フェニルシリコーン封入剤の使用を妨げる。さらに、様々な実施形態において、いくつかの有機系コーティングは、紫色光の下で劣化し、紫色ＬＥＤダイを有するパッケージに使用されない。
【０１１０】
約４４０ｎｍ〜約４９０ｎｍの範囲内のピーク波長を有する青色ＬＥＤダイを使用する光源のために、標準フェニルシリコーンが使用され、反射層のためのバリアとして作用する。しかしながら、約３９０ｎｍ〜約４３０ｎｍの範囲内のピーク波長を有する紫色ＬＥＤダイを使用する光源の場合、フェニルシリコーンは、吸収性で信頼性がなくなる。さらに、様々な実施形態では、メチルシリコーンなどのバインダーが紫色ＬＥＤダイを使用する実施形態で使用されることができるが、そのようなバインダーは、反射層を雰囲気剤から適切に保護できず、反射層が劣化することがある。適切な低吸収性バインダーは、本出願の他の箇所に記載されている。したがって、様々な実施形態において、紫色ＬＥＤダイを含むＬＥＤパッケージの性能および信頼性を向上させるために、保護層（例えば、保護コーティング１７０８）を反射層（例えば、１つまたは複数の反射層１７０６）上に堆積させる。
【０１１１】
図２４は、紫色ＬＥＤによって放出された光による反射層の劣化を示す。図２４は、２つのタイプのエミッタの放射束を経時的に示す。第１のエミッタは、約４５０ｎｍのピーク波長を有する光を放射するように構成された青色ＬＥＤダイを有する。第２のエミッタは、約４１５ｎｍのピーク波長を有する光を放射するように構成された紫色ＬＥＤダイを有する。両方のエミッタは、標準的なフェニルシリコーン封入剤を使用する。両方のエミッタは、リードフレームパッケージを含み、８５℃の温度で１２０ｍＡで駆動する。図から分かるように、第１のパッケージは、２４０２で示すように最小の劣化を示す。第２のパッケージは、２４０４で示すように深刻な劣化を示す。
【０１１２】
図２５は、紫色ＬＥＤを使用し、保護コーティングがないエミッタの放射束を経時的および異なる動作状況下で示す。例えば、２５０２は、エミッタが保管され、操作されていない場合、エミッタの放射束は維持されることを示す。しかしながら、２５０４によって示されるように、紫色ＬＥＤに電力が供給されると、放射束は、図２４に示されるのと同様に減少する。したがって、場合によっては、紫色光（光励起）に関連するプロセスによって劣化が加速される。
【０１１３】
図１７に戻って、少なくとも１つの反射層１７０６は、サブマウント１７０２の少なくとも一部の上に配置されている。一実施形態では、少なくとも１つの反射層１７０６は、反射金属を含む。例えば、少なくとも１つの反射層１７０６は銀を含む。さらに、少なくとも１つの反射層１７０６は、単一材料の複数の層または異なる材料の複数の層を含む。
【０１１４】
様々な実施形態において、少なくとも１つの反射層１７０６は、アルミニウムなどの他の金属を使用するいくつかの従来のパッケージとは異なる。アルミニウムは銀より信頼性があるかもしれないが、それは、特に３９０ｎｍを超える波長の光に対しては反射性が低い。したがって、銀は、ＬＥＤダイとして、紫色ＬＥＤを含む実施形態で好ましい。
【０１１５】
いくつかの実施形態において、少なくとも１つの反射層１７０６は、４００ｎｍ〜７００ｎｍの範囲の波長で９８％（または９９％、または９９．５％、または９９．８％）より高い法線入射反射率を有する。さらに、いくつかの実施形態では、少なくとも１つの反射層１７０６は、４００ｎｍ〜７００ｎｍの範囲のすべての波長で９０％（または９５％、９７％、９９％）より高い法線入射反射率を有する。いくつかの実施形態では、少なくとも１つの反射層１７０６は、以下に説明されるように、入射角にわたって平均したとき、４００〜７００ｎｍの範囲のすべての波長で９０％（または９５％、９７％、９８％、９９％）より大きい反射率を有する。
【０１１６】
保護コーティング１７０８は、少なくとも１つの反射層１７０６の少なくとも一部の上に配置さていれる。一実施形態では、保護コーティング１７０８は、少なくとも１つの反射層１７０６の全体上に配置される。他の実施形態では、保護コーティング１７０８は、紫色ＬＥＤダイ１７０４の少なくとも一部分の上に配置されている。
【０１１７】
様々な実施形態において、少なくとも１つの保護コーティング層１７０８は、それが少なくとも１つの反射層１７０６を大気中の物質から保護するので、バリアと呼ばれる。例えば、少なくとも１つの保護コーティング層１７０８は、短波長動作（紫色光）と相性がよく、短波長光、硫黄、酸素、および熱のうちの１つまたは複数からの劣化から少なくとも１つの反射層１７０６を保護する。
【０１１８】
信頼性および劣化を評価するための様々な試験について以下に説明する。
【０１１９】
保護コーティング１７０８は、ＳｉＯｘ、ＡｌｙＯｘ、ＴｉＯｘ、ＮＢｙＯｘ、ＡｌＳｉＯｘ、ＳｉＮｘ、ＺｒＯｘ、透明酸化物、ガラスなどの無機材料、または、ポリビニルアルコール、アミノプロピルトリエトキシシラン、エチレンビニルアルコール、（ポリ）−シロキサン、（ポリ）−シラザンまたはトリアジン系コーティングなどの有機材料で形成される。コーティング層は、スピン−オンコーティングとして分配して硬化される。それは、スプレーコーティングであってもよく、蒸着であってもよい。それは、スパッタリング、蒸着、ＡＬＤ、ＣＶＤによって堆積されてもよい。他の堆積方法も可能である。
【０１２０】
様々な実施形態において、保護コーティング１７０８の厚さは、ガスに対するバリアを提供するように構成される。例えば、それは、少なくとも１０ｎｍ、５０ｎｍ、１００ｎｍである。様々な実施形態では、厚さは、熱応力または機械的応力によるクラックを回避するのに十分に薄くあるべきである。例えば、それは、１０００μｍ、１００μｍ、１０ｍ、１μｍ、または５μｍ未満である。いくつかの実施形態では、厚さは、１００ｎｍから１０μｍの範囲内にある。一実施形態において、保護コーティング１７０８の厚さは、約１０００ｎｍであり、少なくとも１つの層のＡｌＳｉＯｘで構成される。
【０１２１】
１つ以上の実施形態において、保護コーティング１７０８の１つ以上のパラメータは、１つ以上の保護効果を提供および／または最適化するように構成されている。例えば、化学組成、粘度、多孔性、弾性、および透過性のうちの１つ以上は、１つ以上の保護効果を提供および／または最適化するように調整される。様々な実施形態において、保護コーティングの粘度は、１ｃｐから３０，０００ｃｐの範囲内にある。さらに、保護コーティングの水および酸素透過性は、約０．０１ｃｃ／ｍ２／２４時間〜約１０ｃｃ／ｍ２／２４時間の範囲内にある。さらに、保護コーティングのヤング率は、０．００１から５０の範囲にある。
【０１２２】
一実施形態において、保護コーティングＴＳ１０８は、低粘度溶媒に溶媒和され、分注され、ドロップキャストされ、またはカップにスプレーコーティングされる。それにより、溶媒が室温または高温で蒸発することができる。そして、フィルムが乾燥した後、保護コート層が硬化する。他の実施形態では、保護コーティング１７０８は、低粘度溶媒に溶媒和し、平面サブマウント上にスプレーコーティングされる。それにより、溶媒が空気中または高温で蒸発することができる。そして、フィルムが乾燥した後、保護コーティングが硬化する。様々な実施形態において、保護コーティング１７０８は、溶媒または希釈剤を使用せずに、明確に画定されたカップを用いて、パッケージに直接ドロップキャスティングまたは分注される。保護コーティング１７０８は、ドロップキャスティングまたは分注された後、硬化さ  れる。１つまたは複数の実施形態では、保護コーティング１７０８は、原子層堆積法（ＡＬＤ）、または化学気相堆積法（ＣＶＤ）、またはプラズマ気相堆積法（ＰＶＤ）などの薄膜堆積方法を使用して付与される。
【０１２３】
１つまたは複数の実施形態では、保護コーティング１７０８は、１つまたは複数の蛍光体用のバインダーとして機能する。その場合、保護コーティングは、封入剤として同時に機能する。
【０１２４】
様々な実施形態において、保護コーティングの弾性、硬度、厚さ、厚さの均一性、曲率、サブマウントのトポロジー、反射層の表面エネルギー、表面の清浄度、ＬＥＤの存在、ＥＳＤおよび／またはパッケージ内の他の構成要素に応じて、最終硬化型プロアクティブコーティング１７０８は、クラックを有していても、有していなくてもよい。いくつかの実施形態では、バリアは、２０ミクロンより長いクラックを示さない。
【０１２５】
図２７は、ミッドパワーパッケージの２つのファミリー（２７０２および２７０４）の顕微鏡画像を示す。図から分かるように、薄い保護コーティング２７０２を有するパッケージは、堆積プロセスの終わりまでにクラックがない。一方、厚いコーティング２７０４を有するパッケージは、クラックを有する。したがって、図１７０は、８５℃、１２０ｍＡ（約４０Ａ／ｃｍ２の電流密度）で動作するＬＥＤを用いて試験したときに、クラックを有するパッケージが高温動作寿命（ＨＴＯＬ）下、より悪い信頼性を有することを示す。放射出力は、クラックを有するパッケージで、２０００時間で約４％減少する。反対に、クラックのないパッケージは、２０００時間で１％以内の安定した放射出力を有する。図１７０〜２７のデータは、ワイヤボンドダイに関するものであるが、フリップチップダイのような他のダイについても、同様の結果が当てはまる。
【０１２６】
様々な実施形態において、保護コーティングは、低い透過性を有し、また低い弾性および耐クラック性を有する。そのような実施形態では、保護コーティングの厚さは、２０ミクロン未満である。他の実施形態において、保護コーティングは、より高い透過性を有し、またより高い弾性および耐クラック性を有する。そのような実施形態では、保護コーティングの厚さは、２０ミクロンより大きい。これらの実施形態は、保護コーティングの透過性と、保護コーティングのクラックの可能性との間に妥協点があることを示している。より薄い保護コーティングは、より低いクラックの可能性を有するが、より高い透過性を有し、大気中の物質からの保護に劣る。いくつかのより厚い保護コーティングは、より高いクラックの可能性を有するが、より低い透過性を有する。その透過性は、大気中の物質からのより良い保護を提供する。
【０１２７】
反射層のための保護コーティングによって提供される大気中のガスに対する保護のレベルは、保護コーティングで被覆されたパッケージを硫黄に富んだ環境にさらし、ＬＥＤパッケージの光出力の経時的な変化を観察することによって、定量的に測定されることができる。
【０１２８】
図２８は、２つのパッケージ２８０２および２８０４を示す。パッケージ２８０２は、保護コーティングを含まない。パッケージ２８０４は、保護コーティングを含む。各パッケージの反射層の劣化は、両方のパッケージを８時間硫黄にさらすことによってテストされた。２８０２ａは、暴露前のパッケージ２８０２を示す。２８０２ｂは、暴露後のパッケージ２８０２を示す。図２８から分かるように、反射層の著しい硫化が起こった。これに対し、２８０４ａは、暴露前のパッケージ２８０４を示す。２８０４ｂは、暴露後のパッケージ２８０４を示す。そして、図２８から分かるように、ごくわずかなスポット硫化しか起こらなかった。したがって、２８０４の保護層は、２８０４の反射層に対する硫黄の影響を低減した。
【０１２９】
図２９は、保護コーティングを有するおよび有さないパッケージについての湿潤高温動作寿命（ＷＨＴＯＬ）の信頼性の比較を示す。ＷＨＴＯＬ試験は、１２０ｍＡの駆動電流（または２５Ａ ／ｃｍ２の電流密度）および６０℃の周囲温度で行われた。保護コーティングのないパッケージでは、反射層の薄茶色の変色が経時的に進行し、放射束が低下する（５００時間で−２％）。保護コーティングを有するパッケージでは、反射層に目に見える変化はない。これは、５００時間で±０．５％、±１％または±２％以内の放射束定数によって特徴付けられる。
【０１３０】
１つまたは複数の実施形態では、Ａｒ／Ｈ２プラズマおよび化学的または物理的エッチングなどの表面処理の使用は、保護コーティングの均一性、保護コーティング接着性を改善し、クラックおよび／または層間剥離の発生を低減する。そのような処理は、保護コーティングの堆積前に、反射層に施される。
【０１３１】
１つ以上の実施形態において、少なくとも１つの反射層１７０６は、その反射率の低下を回避するために、パッケージ１７００などのパッケージを製造するプロセスの後の段階で配置されてもよい。例えば、少なくとも１つの反射層１７０６は、すべてのフォトリソグラフィ、印刷、および成形ステップが実行された後に、めっき工程（電気めっきなど）によって堆積されてもよい。
【０１３２】
いくつかの実施形態では、保護コーティング１７０８は、サブマウント１７０２表面上に形成される。次いで、紫色ＬＥＤダイ１７０４は、保護コーティング上でサブマウント１７０２に結合される。他の実施形態では、紫色ＬＥＤダイ１７０４を最初にサブマウント１７０２に結合し、次に保護コーティング１７０８を付与する。さらに、少なくとも１つの反射層１７０６は、紫色ＬＥＤダイ１７０４がサブマウント１７０２に結合される前に、サブマウント１７０２上に形成される。または、少なくとも１つの反射層１７０６は、紫色ＬＥＤダイ１７０４がサブマウント１７０２に結合された後に、サブマウント１７０２上に形成される。
【０１３３】
図１８は、様々な実施形態による保護コーティング１８２４の幾何学形状を示す。保護コーティング１７０８は、紫色ＬＥＤダイ１８２２、サブマウント１８２０の平坦領域、サブマウント１８２０の傾斜領域、サブマウント１８２０の成形材料、および／または封入材料１８２６を含むパッケージの様々な部分を覆う。様々な実施形態において、紫色ＬＥＤダイ１８２２は、保護コーティング１８２４によって、部分的にまたは完全に覆われている。さらに、１つまたは複数の実施形態において、保護コーティング１８２４は、最も劣化しやすいパッケージの部分を覆う。
【０１３４】
図１８の１８０２は、サブマウント１８２０の傾斜領域（カップ）および平坦領域（サブマウント表面）と、紫色ＬＥＤダイ１８２２の側面および上面とが保護コーティング１８２４によって覆われている実施形態を示す。１８０４は、サブマウント１８２０の傾斜領域および平坦領域と、紫色ＬＥＤダイ１８２２の上面とが保護コーティング１８２４によって覆われている実施形態を示す。１８０６は、サブマウント１８２０の傾斜領域および平坦領域と、紫色ＬＥＤダイ１８２２の下の領域と、紫色ＬＥＤの上面とが保護コーティング１８２４によって覆われている実施形態を示す。図１８の１８０８は、サブマウント１８２０の傾斜領域および平坦領域と、紫色ＬＥＤダイ１８２２の上面の一部および側面とが保護コーティング１８２４によって覆われている実施形態を示す。１８１０は、サブマウント１８２０の平担領域と、紫色ＬＥＤダイ１８２２の側面および上面とが保護コーティング１８２４によって覆われている実施形態を示す。１８１２は、サブマウント１８２０の傾斜領域および平担領域と、紫色ＬＥＤダイ１８２２の上面とが保護コーティング１８２４によって覆われている実施形態を示す。１８１４および１８１８は、封入剤が保護コーティング１８２４によって覆われている実施形態を示す。１８１６は、封入剤と、サブマウント１８２０の少なくとも一部と、紫色ＬＥＤダイ１８２２の少なくとも一部とが保護コーティング１８２４によって覆われている実施形態を示す。
【０１３５】
図１９は、保護コーティング１９２０の様々な追加の幾何学形状を示す。図１９の各実施形態に示されるように、保護コーティング１９２０は、複数の層を含む。様々な実施形態において、３つ以上の材料を使用する。図１９の実施形態は、保護コーティング１９２０の層がパッケージの同じ領域を覆う例を示す。しかしながら、他の実施形態はまた、１つ以上の層に対して異なる適用範囲を有する。
【０１３６】
図１９の１９０２は、サブマウント１９３０の傾斜領域および平担領域と、紫色ＬＥＤダイ１９２２の側面および上面とが保護コーティング１９２４によって覆われている実施形態を示す。このような実施形態では、保護コーティングは、反射特性を有する多層コーティングであってもよい。１９０４は、サブマウント１９３０の傾斜領域および平担領域と、紫色ＬＥＤダイ１９２２の上面とが保護コーティング１９２４で覆われている実施形態を示す。１９０６は、サブマウント１９３０の傾斜領域および平担領域と、紫色ＬＥＤダイ１９２２の下の領域と、紫色ＬＥＤダイ１９２２の上面とが保護コーティング１９２４で覆われている実施形態を示す。１９０８は、サブマウント１９３０の傾斜領域および平担領域と、紫色ＬＥＤダイ１９２２の上面の一部および側面とが保護コーティング１９２４によって覆われている実施形態を示す。１９１０は、サブマウント１９３０の平担領域と、紫色ＬＥＤダイ１９２２の側面および上面とが保護コーティング１９２４によって覆われている実施形態を示す。１９１２は、サブマウント１９３０の傾斜領域および平担領域と、紫色ＬＥＤダイ１９２２の上面とが保護コーティング１９２４によって覆われている実施形態を示す。１９１４および１９１８は、封入剤１９２６が保護コーティング１９２４によって覆われている実施形態を示す。１９１６は、封入材１９２６と、サブマウント１９３０の少なくとも一部と、紫色ＬＥＤダイ１９２２の少なくとも一部とが保護コーティング１９２４によって覆われている実施形態を示す。
【０１３７】
図２３は、紫色ＬＥＤを有する２つのタイプのＬＥＤパッケージの放射能劣化のグラフ７００を示す。第１のパッケージは、反射層上に保護コーティングを有さない。第２のパッケージは、反射層の少なくとも一部上に保護コーティングを有する。２３０２は、反射層上に保護コーティングを欠くＬＥＤパッケージの放射劣化に対応する。２３０４は、反射層上に保護コーティングを有するＬＥＤパッケージの放射劣化に対応する。後者のパッケージは、保護コーティングを有し、はるかに少ない劣化を示す。２３０２の放射出力の変化率は、２３０４の変化よりも大きい。放射劣化は、５００時間の動作で５％未満である。したがって、保護コーティングは、１つまたは複数の反射層の出力劣化を低減すると結論付けることができる。
【０１３８】
様々な実施形態において、劣化の程度を決定するための様々な試験条件が考慮される。例えば、温度、ＬＥＤ電流、ＬＥＤ電流密度、および試験時間のうちの１つまたは複数を試験のために変えてもよい。様々な実施形態において、温度は、２５℃、８５℃、または１３０℃である。ＬＥＤ電流は、１０ｍＡ、５０ｍＡ、１００ｍＡ、１２０ｍＡ、または２００ｍＡである。ＬＥＤ電流密度は、１０Ａ／ｃｍ２、２０Ａ／ｃｍ２、５０Ａ／ｃｍ２、１００Ａ／ｃｍ２、２００Ａ ／ｃｍ２、５００Ａ／ｃｍ２、または１０００Ａ／ｃｍ２である。試験時間は、１００時間、２００時間、５００時間、１０００時間、５０００時間、または１００００時間である。１つ以上の実施形態において、試験条件は、水蒸気または硫黄を含む、劣化を引き起こす追加の因子の導入を含む。
【０１３９】
試験条件が選択されたセットについて、保護コーティングの１つ以上のパラメータは、所定の放射測定メンテナンスを達成するように構成されている。例えば、１つまたは複数の材料の種類、層の数、および保護コーティングの配置は、所定の放射測定メンテナンスを達成するために、保護コーティングを構成するように選択される。
【０１４０】
図２０の実施形態では、銀（Ａｇ）表面２００２に塗布された多層保護コーティング２０００の一例が示されている。図示されているように、コーティング２０００は、４つの層：ＡｌＯｘ、Ｎｂｘ、ＳｉＯｘ、ＮｂＯｘを含む。すべての材料は、（保護コーティングまたはバリアとして機能することによって）劣化に対して有益な役割を果たす。さらに、各材料の厚さおよび屈折率は、反射率を高めるように構成されている。例えば、１つの特定の例では、５８ｎｍのＡｌＯｘの層、６２ｎｍのＮｂＯｘの層、１９２ｎｍのＳｉＯｘの層、および６０ｎｍのＮｂＯｘの層の厚さを採用することができる。これは、例えば、厚さが設計波長（典型的には４００〜７００ｎｍの範囲）ラムダ／４ｎおよび問題の材料の屈折率のｎのオーダーである層を有することによって、２色性ミラーを構成する既知の方法に従う。一以上の実施態様において、保護コーティング２０００は、屈折率１．４５の標準的なシリコーンでカプセル化されている。
【０１４１】
図２１は、ランバート分布を用いて全入射方向にわたって平均化された対応する反射率のグラフ５００を示す（すなわち、反射率は、ランバート光子分布に対応するｃｏｓ（θ）項と、立体角分布に対応するｓｉｎ（θ）項とで積分された）。図示されているように、反射率は、約４００ｎｍ〜約７００ｎｍの範囲で９７％を超え、そして約５００〜約７００ｎｍの範囲で９８％を超える。
【０１４２】
様々な実施形態では、当技術分野で知られているように、さらに高い反射率を達成するために、より複雑な構成を採用することができる。いくつかの実施形態は、数十の層を有してもよく、分布ブラッグ反射体として設計されてもよい。反射率の最適化は、本開示内に記載されている技術によって得られる。特に、スタックは、下にある銀反射体の存在下で、高い反射率を提供するように構成される。
【０１４３】
図２２は、ＧａＮ基板を含むＬＥＤダイから来る光について計算された透過率を示すグラフ６００を示す。その光は、図２１と同じ多層コーティング（ＡｌＯｘ、ＮｂＯｘ、ＳｉＯｘ、ＮｂＯｘ）を通り抜けて、シリコーンに逃げる。ＬＥＤダイは、保護コーティングで被覆されている。保護コーティングは、ＬＥＤダイによって放射された光に対して高い透過率を達成するように構成されている。上述のように、透過率は、全ての入射角にわたって平均化される。したがって、それは、１よりも小さい。なぜなら、ＧａＮの高い屈折率のために、多くの光が全内部反射を受けるからである。それにもかかわらず、図２２は、正味の透過率が、被覆されていないＧａＮ ／シリコーン界面（３１％）と、コーティングを有する界面（約４００ｎｍ〜約４５０ｎｍの波長範囲で２７％、共通のＬＥＤダイに相当する。）と、について同様であることを示す。
【０１４４】
いくつかの実施形態では、紫色ＬＥＤダイ上に配置された多層コーティングは、ＬＥＤのピーク発光波長で、８０％（または９０％、または９５％、または９７％、または９９％）より高い法線入射透過率を有する。
【０１４５】
いくつかの実施形態では、保護コーティングは、ＬＥＤのピーク発光波長で、２０％（または２５％、３０％、３５％）より高い角度平均透過率（上記で説明したように）を有する。
【０１４６】
いくつかの場合において、保護コーティングのために１つより多い材料を使用すると、各材料が特定の有益な効果を有するので（例えば、各材料はいくつかの化学種に対する拡散バリアである）、劣化特性が改善される。
【０１４７】
いくつかの実施形態において、保護コーティングは、様々な屈折率を有する複数の層を含む。そのような実施形態では、保護コーティングは、光に対して追加の反射率を提供するように構成される。例えば、保護コーティングは、下にある１つまたは複数の反射層の存在下で、干渉効果を生み出して、反射率を高めるように構成される。
【０１４８】
１つまたは複数の実施形態では、保護コーティングは、約１．５５または１．５未満の屈折率を有する少なくとも１つの低屈折率層を含む。例えば、保護コーティングは、約１．４、１．３または１．２未満の屈折率を有するナノ多孔材料を含む。一実施形態では、保護コーティングは、約１．６、１．７、１．８、１．９、２、２．１、２．２、２．３、２．４、または２．５より大きい屈折率を有する少なくとも１つの高屈折率層を含む。
【０１４９】
特に、いくつかの実施形態では、コーティングは、反射面とダイ（またはその一部）との両方を覆う。コーティングは、ＬＥＤから放射された光に対して実質的に透明であるように構成されるが、その反射性を高めるために反射性金属との干渉効果を生じるように構成される。
【０１５０】
例示的な実施形態
【０１５１】
上記の実施形態の特徴は、新規のＬＥＤパッケージを提供するために組み合わせられ、適合されることができることを理解されたい。これらの態様のいくつかの存在は従来技術において知られているかもしれないが、それらの組み合わせは、従来技術における一般的な実施を超える予想外の利益を提供する。例えば、上記の特徴は、以下のように組み合わせられる。
・銀反射体および銀用保護層（フェニルシリコーンなし）を有する短波長ダイ。これは、Ａｇ変色なしに、Ａｇ反射体と短波長との信頼できる組み合わせを可能する。
・非導電性反射体（白色反射体または二色性体を含む）を有し、実質的に露出した金属がないパッケージを有する短波長ダイ。これは、銀に頼ることなく、短波長ダイによる信頼性のある動作を可能にする。
・体積型ダイ（可能性のある短波長ダイ）と、ダイの側面上に実質的に突出しない非導電性反射面とを有するパッケージ。これは、高性能および信頼性を可能にする。
・セラミック基板を有するミッドパワーパッケージに取り付けられたフリップチップダイ。これは、熱膨張の問題なしに、信頼性のあるダイの取り付けと動作を可能にする。
・Ｓｎ系ダイの取り付けメタライゼーション（金属接点が特定の厚さより厚いパッケージに取り付けられる可能性がある）を有する小型フリップチップダイ。これは、いくらかの熱膨張のミスマッチを有するパッケージ上で、信頼性のあるダイの取り付けおよびフリップチップダイの動作を可能にする。
・小型フリップチップダイを収容するために、電極間に小さいギャップを有するパッケージの設計（ワットエッチングよりもむしろ、フォトリソグラフィ系電極の定義を含む）。
・セラミック上のデュアル層金属と、反射性白色材料（潜在的にほとんどまたはすべてのメタライゼーションを覆う）とを組み合わせたパッケージの製造プロセス。これは、反射率を最大にしながら、効率的な電気的接触方式を可能にする。
・並列処理で上面発光型パッケージまたは側面ファイア型パッケージを得るために、セラミック系基板タイルと、タイルレベルの蛍光体分注と、個片化工程と、反射体形成と含む製造プロセス。
【０１５２】
性能および信頼性
【０１５３】
いくつかの実施形態では、本発明は、高い光学性能および短波長での高い光学性能を含む高性能に構成されている。当技術分野で知られているように、性能は、与えられた電流（または活性領域内の電流密度）および与えられた温度で、ホワイトウォールプラグ効率、または、１ワット当たりのルーメンとして測定される。性能は、パッケージ効率として表される。
【０１５４】
いくつかの実施形態では、前述のように、蛍光体は、カップ内に収容される。パッケージカップは、使用されるダイの数、使用されるダイの形状、およびパッケージング方法（ワイヤボンドまたはフリップチップ）に応じて、発光領域において円形、正方形、長方形、および楕円形である。
【０１５５】
いくつかの実施形態では、良好な性能およびパッケージプロセスとの適合性のために、パッケージカップの高さは、０．２〜０．５ｍｍの範囲である。
【０１５６】
カップの横方向の寸法は、性能に影響を及ぼす。すなわち、発光領域（すなわち、蛍光体の上面の領域）が縮小するにつれて、カップは、より多くの光を吸収する傾向がある。他方、他の理由（後述するような輝度および色の均一性を含む）のために、発光領域を縮小することは望ましい。いくつかの実施形態は、性能低下を軽減するように最適化される。
【０１５７】
図１０はこれを示している。図１０では、２つの白色発光パッケージは、約２．２ｍｍおよび１．５ｍｍの横方向の寸法を有する発光領域を用いて構築されている。高反射率材料（カップの材料を含む）を適切に選択することで、より小さな面積での性能低下は、わずか−２．５％（光度）／−３％（放射）に制限される。
【０１５８】
いくつかの実施形態において、パッケージは、以下の特性を有する実質的に白色の光を放射する。
・ＣＣＴ＝２７７Ｋ、３０００Ｋ、３５００Ｋ、４０００Ｋ、５０００Ｋ、６５００Ｋ、または２５００〜６５００Ｋの範囲内
・プランクの±０．０１ポイント以内の色度（１９３１ ２° ＣＭＦまたは１９６４ １０° ＣＭＦで計算）
・ＣＲＩが８０、９０、または９５を超える
・Ｒ９が０、８０、９０、または９５を超える
・３×３ｍｍ２（または２．５×２．５、２×２、１．５×１．５、１．３×１．３、１×１、０．８×０．８、０．５×０．５ｍｍ２）未満の発光面積
【０１５９】
いくつかの実施形態では、上記のいくつかの特性について、パッケージは、以下のいくつかの性能によって特徴付けられる。
・少なくとも６５％、７０％、７５％、８０％、８５％のパッケージ効率
・少なくとも２４％、２７％、３０％、３３％、３６％、４０％、４５％ Ｗ／Ｗの放射効率（電気ワットに対して実質的に白色光のワット）。３０％を超える放射効率が、ＳＭＣ成形カップを有するＡｇ反射体を有するパッケージで実証されている。パッケージが完全にカプセル化されている場合、バリアコーティングの厚さは、通常、＞１μｍである。これは、出力効率に影響を与えないことを示している。
・８０を超えるＣＲＩで９０ ｌｍ／Ｗ（または、１００、１１０、１２０ ｌｍ／Ｗ）を超える、または、９０を超えるＣＲＩで７５ ｌｍ／Ｗ（または、６０、８５、９５、１０５ ｌｍ／Ｗ）を超える光度効率
【０１６０】
いくつかの実験結果を以下の表に示す。
2019519118.tif 000003
【０１６１】
カップは、白色拡散材料であり、高反射率または中反射率の材料である。ｌｍ／Ｗ数はスペクトルの形状によって影響を受ける可能性があることを理解されたい（すなわち、これらの実験のうちの様々なものは、低い発光当量の放射を有する高い紫色のリークを有するスペクトルに対応する）。
【０１６２】
暴露された銀の場合、反射率は、図１１（ａ）のＡｇについて示されたものに対応する。Ａｇについて最も批判的には、４５０ｎｍ未満の波長での反射率スペクトルの曲率は、重要である。いくつかの実施形態では、４００ｎｍでのＡｇ反射率は、少なくとも９０％（または８０％、８５％、９２％、９４％）である。銀は、電気めっき、無電解めっき、スパッタリング、電子ビーム堆積、熱蒸着のような技術のうちの１つによって堆積される。
【０１６３】
いくつかの実施形態では、パッケージの表面（蛍光体材料の堆積前）は、白色反射材料によって、部分的にまたは完全に覆われている。材料の反射率は、材料の組成、厚さ、製造技術に依存する。十分に厚い高反射白色材料は、反射率＞９６％に達する。十分に厚い中反射材料は、反射率＞９３％に達する。
【０１６４】
図１１は、白色反射材料の例を示し、厚さの効果を説明する。いくつかの実施形態では、反射率は、４５０〜７００ｎｍの波長範囲で、８５％または９０％を超える。図１１は、シリコーン系バインダーと拡散粒子との混合物を含む一般的な白色反射材料に関する。これらの材料は、通常、数百ミクロンの厚さで高い反射率を提供するように設計されている。
【０１６５】
一方、高い反射率を有する白色材料をより薄い厚さで構成することも可能である。これは、散乱粒子サイズを構成することによって（例えば、いくつかの波長の光を効率的に散乱させ、バインダー中の散乱粒子の充填を増大させるために、複数の粒子サイズを有することによって）、達成される。その上、そのような材料の薄い層を厚い「灰色の」基板（すなわち、いくつかのセラミックのような不完全に反射する基板）の上に置くことが可能である。基板のタイプと厚さ、および白色材料のタイプと厚さを正しく組み合わせることで、適度な厚さの白色材料にもかかわらず、高い反射率を実現することができる。
【０１６６】
図１４は、そのような実施形態を例示し、セラミック基板上のそのような白色材料のスタックの反射率を示す。ライン（１）は、ＡｌＮ基板上の２０μｍ厚さの白色層に相当する。非常に薄い層にもかかわらず、反射率は、ピーク反射率８８％を有しながら、４２０ｎｍ〜７００ｎｍの範囲で８０％を超えたままである。ライン（２）は、ＡｌＮ上の４０μｍ厚い白色材料に相当する。ここで、反射率は、４２０〜７００ｎｍの範囲で９０％以上であり、９４％でピークに達する。最後に、ライン（３）は、ＡｌＯｘ基板上の４０μｍの白色材料に相当する。基板自体は、より反射的である。スタックは、９７％でピークに達する４２０〜７００ｎｍの波長範囲において９４％を超える反射率を有する。
【０１６７】
図１５の測定値は、真の反射率に相当する（すなわち、基板を通って漏れる透過光は、集光されない）ことに留意されたい。
【０１６８】
いくつかの実施形態では、基板は半透明である。基板を通って漏れる光を回復させるために、反射体を基板の裏側に配置して、光を上向きに反射する。反射体は、白色反射体または金属である。
【０１６９】
様々な実施形態において、基板材料、ならびに、白色材料およびその厚さは、所望の波長範囲において、所望の反射率に達するように構成される。
【０１７０】
本出願において測定された全ての白色反射率について、データは、空気から収集される。入ってくる媒体がシリコーンのような高屈折率の封入剤（ｎ〜１．４〜１．６）である場合、反射率が向上することを認識することが重要である。これは、散乱光の軌跡が空気よりもシリコーンに再突入する可能性が高いからである。「エスケープコーン」立体角の比は、約ｎ２／１２〜２であるため、約２倍である。したがって、シリコーンから空気への損失は、約半分である。これは、高屈折率媒体からの光を用いた慎重な実験で確認されている。したがって、以下の表は、空気中の反射率を高屈折率媒体中の同等の反射率に変換する。
2019519118.tif 000004
【０１７１】
図１５で使用される材料は、約４２０ｎｍ位でカットオフを有する。しかしながら、異なる材料は、このカットオフをより短い波長に押し上げることができる。例えば、アナターゼ相ＴｉＯ２粒子を使用する白色反射体は、ルチル相ＴｉＯ２粒子を使用する材料よりも短い波長カットオフを有する。
【０１７２】
前述のように、いくつかの実施形態は、カップを含む。分注および成形に適したシリコーンバインダーを使用する反射体用に５５０ｎｍで９５％超の反射率、または、パッケージとは別に製造されるが、後にラミネーションや接着剤を使用して組み合わせられる、顕微鏡の気孔またはフィラメントを有する反射体用に５５０ｎｍで９８％超の反射率で、カップを高反射性にすることができる。
【０１７３】
図１１（ｂ）は、そのようなカップ材料の反射率を示している。いくつかの実施形態では、反射率は、４５０〜７００ｎｍの波長範囲で、９０％、９４％または９６％を超える。
【０１７４】
いくつかの実施形態では、パッケージの表面被覆範囲は、高性能を提供するように構成される。いくつかの例を以下の表に示す。いくつかの例は、露出されたＡｇ（「最大」Ａｇまたは「最小」Ａｇ）の構成に相当する。他の例は、露出されたＡｇを有さず、白色反射体のみを有する。この表で、領域被覆率とは、ダイが存在せず、パッケージに光が当たる「開放」パッケージ領域のことをいう。
2019519118.tif 000005
【０１７５】
色均一性：他の実施形態では、性能は、パッケージの遠視野におけるアングルによる色によって、または、パッケージの近視野における色対位置として測定される。
【０１７６】
指向性照明における用途では、光源の発光領域は、固定サイズのレンズの達成可能な中心ビームキャンドルパワーに直接影響を与える。このため、パッケージは、発光領域と、パッケージの効率への影響との両方を考慮して、適切なサイズにする必要がある。一般に、より小さい発光領域は、使用可能なＬＥＤダイのサイズを制限し、パッケージ全体の効率も低下させる。なぜなら、光の散乱が増大し、光がパッケージから逃げるための開口が小さくなるからである。
【０１７７】
いくつかの実施形態では、封入材料内の蛍光体粉末は、アングルによるパッケージの色を改善するために、分配プロセス中に沈降することができる。いくつかの実施形態では、蛍光体シリコーン混合物をパッケージ上にスプレーして、角度に対する色を改善する。
【０１７８】
パッケージ上の位置に対する色均一性は、遠距離場における製品のアングルによる色に強い影響を与えるので、指向性照明の目的にとって重要である。パッケージ内の位置の機能として、色のばらつきを減らすために、次のデザインルールが有益である。
・ＬＥＤダイの総領域よりも大きくならない総発光領域を設計
・１つのパッケージに複数のＬＥＤダイを使用する場合、ダイとダイの距離がダイとカップの距離と同じになるように広げる
【０１７９】
いくつかの実施形態では、発光領域のサイズと、ポンプダイのサイズおよび位置とは、所定の値未満の近距離場均一性を得るように構成される。
【０１８０】
図１２は、パッケージの色均一性の一例を示す。この実験では、パッケージ（直径２ｍｍ以下の円形開口を有するパッケージに、２つの紫色ダイと１つの蛍光体材料とを有する）が製造され、次いで、その近距離場スペクトルが測定される。放射された光の平均色度（ｕ’０、ｖ’０）が計算され、各位置Ｄｕ’ｖ’におけるローカル色度差は次のように計算される。
【０１８１】
Ｄｕ’ｖ’＝ｓｑｒｔ（（ｕ’-ｕ’０）２＋（ｖ’-ｖ’０）２）＊ｓｉｇｎ（ｖ’-ｖ’０）
【０１８２】
この局所色度は、図１２ａに示されている（データはパッケージの発光領域にのみ示されている）。対応する頻度ヒストグラムを図１２ｂに示す。この構成では、均一性は、中程度である。パッケージの発光領域の７５％は、Ｄｕ’ｖ’の値の＋／−０．０３５以内である。この均一性の欠如は、ダイ領域に対する発光領域の非常に広い領域に起因する。
【０１８３】
図１２は、別のパッケージを示す。ここで、パッケージの寸法および形状ならびにダイの位置は、色の均一性を改善するために適合される。発光領域は、より小さい開口〜１．６×２ｍｍを有する長方形である。図Ｋ８ａおよびｂは、上記と同じデータを示す。この場合、パッケージの発光領域の７５％がＤｕ’ｖ’の値の±０．０１６以内であり、均一性が大幅に向上する。
【０１８４】
いくつかの実施形態では、パッケージのサイズ／寸法／形状、ダイのレイアウト、および蛍光体（剤形、高さなど）は、パッケージの発光領域の７５％が＋／−０．０２０（または０．０１５、０．０１０）未満のＤｕ’ｖ’の値内にあるように構成される。
【０１８５】
信頼性
【０１８６】
硫黄：いくつかの実施形態では、パッケージは、硫黄雰囲気に耐性がある。
【０１８７】
硫黄試験では、パッケージは、密閉された硫黄雰囲気中に導入され、電気注入なしで６５℃の温度に維持される。信頼性は、パッケージ材料の劣化または光出力の低下によって評価される。
【０１８８】
８時間（または１２、２４、４８、７２時間）の所定の暴露時間の後、光学的に劣化されたパッケージの表面積の割合は、１％未満（または、０．１％、２％、５％、１０％）である。一般に、光学的劣化は、直接的な目視観察によって、所定の量だけ反射率を局所的に減少させることによって（例えば、絶対反射率の減少は、４００ｎｍ、５００ｎｍ、６００ｎｍなどの選択された波長で、−５％、−１０％、または−２０％よりも悪い）、あるいは、光出力の減少を測定することによって（−１％、−２％、−５％、−１０％未満）、定義される。そのような硫黄試験は、蛍光体材料の不在下または存在下のいずれかで実行される。
【０１８９】
ＨＴＯＬ：いくつかの実施形態では、パッケージは、高温動作寿命試験において信頼性がある。
【０１９０】
ＨＴＯＬでは、パッケージは、乾燥雰囲気中、高温で電気的に注入される。テスト時間は５００時間、１，０００時間、５，０００時間、１０，０００時間である。パッケージ温度は、６５℃、８０℃、１００℃、１２０℃、１５０℃、２００℃である。ＬＥＤ内の電流密度は、２０Ａ・ｃｍ−２、４０Ａ・ｃｍ−２、６０Ａ・ｃｍ−２、８０Ａ・ｃｍ−２、１００Ａ・ｃｍ−２、１５０Ａ・ｃｍ−２、２００Ａ・ｃｍ−２、３００Ａ・ｃｍ−２、５００Ａ・ｃｍ−２である。
【０１９１】
信頼性は、光出力の損失によって、または、光学的変色、褐色化、層間剥離、クラックを含むパッケージへの損傷によって、または、漏電によって評価される。実施形態を以下の表に示す。
2019519118.tif 000006
【０１９２】
ＷＨＴＯＬ：いくつかの実施形態では、パッケージは、湿式高温動作寿命試験において信頼性がある。
【０１９３】
ＷＨＴＯＬでは、パッケージは、湿った雰囲気中（例えば、湿度８０％超）の高温で、電気的に注入される。試験時間は、１００時間、２００時間、５００時間である。パッケージ温度は、６０℃、８０℃、１００℃、１２０℃である。ＬＥＤ内の電流密度は、２０Ａ・ｃｍ−２、４０Ａ・ｃｍ−２、６０Ａ・ｃｍ−２、８０Ａ・ｃｍ−２、１００Ａ・ｃｍ−２、１５０Ａ・ｃｍ−２、２００Ａ・ｃｍ−２、３００Ａ・ｃｍ−２、５００Ａ・ｃｍ−２である。電力サイクルは、常にオンにする、または、所定のデューティファクタ（２５％、５０％、７５％を含む）および所定の期間（３０分、１時間、２時間を含む）でオンオフを切り替える。
【０１９４】
いくつかの実施形態において、信頼性は、光出力の損失によって、または、光学的変色、褐色化、層間剥離、亀裂を含むパッケージへの損傷によって、または、漏電によって評価される。実施形態を以下の表に示す。
【０１９５】
2019519118.tif 000007
【０１９６】
これらおよび他の利点は、記載された特定の実施形態および他の変形形態に従って実現される。上記の説明は、例示的であり、限定的ではないことを意図していることを理解されたい。特許請求の範囲の趣旨および範囲内の他の多くの実施形態および修正は、上記の説明を検討すれば、当業者には明らかである。したがって、本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲を参照して、そのような特許請求の範囲の等価物の全範囲と共に決定されるべきである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【国際調査報告】
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